DE10007164A1

DE10007164A1 - Oil fired heater for heating vehicle motor interior fitted with fuel striker plate

Info

Publication number: DE10007164A1
Application number: DE10007164A
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Okada; Kiyoshi Kawaguchi
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1999-02-19
Filing date: 2000-02-17
Publication date: 2000-08-24
Also published as: US6402505B1; JP2000304210A

Abstract

The heater fuel is injected into the combustion chamber (3b) by an electromagnetically operated injection valve (4). Before entering the chamber it passes through a hole (9d) in a striker plate (9) air being introduced through further holes (9e). The peripheral edges of the jet of fuel collide with the edges (9f) of the hole and atomize whilst the remainder of the fuel is distributed throughout the chamber

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbrennungsvorrichtung, die zur Ver wendung als eine Heizeinheit beispielsweise zum Beheizen des Fahrgastraums eines Fahrzeugs oder zum Beheizen eines Fahrzeugbauteils geeignet ist.The present invention relates to a combustion device used for ver used as a heating unit for heating the passenger compartment, for example a vehicle or for heating a vehicle component.

Bei einer herkömmlichen Verbrennungsvorrichtung, die in JP-A-9-209 875 beschrieben ist, ist ein Kraftstoff-Aufprallraum in einer stromabwärtigen Position einer Einspritzdüse einer Kraftstoff-Einspritzeinheit vorgesehen, sind Düsen löcher in Positionen vorgesehen, die dem Kraftstoff-Aufprallraum gegenseitig gegenüberstehen, und wird Kraftstoff, der von der Einspritzdüse aus eingespritzt wird, in den Kraftstoff-Aufprallraum von den Düsenlöchern aus eingeführt, um in dem Kraftstoff-Aufprallraum miteinander zusammenzutreffen.In a conventional combustion device described in JP-A-9-209 875 a fuel impact chamber is in a downstream position an injection nozzle of a fuel injection unit are nozzles holes are provided in positions that mutually impact the fuel impact chamber face each other, and fuel is injected from the injector is introduced into the fuel impact chamber from the nozzle holes to in the fuel collision room meet.

Kraftstoff, der in dem Aufprallraum zusammentrifft bzw. aufgeprallt, wird dabei zerkleinert, um einen zerstäubten Zustand winziger Partikel zu erreichen. Der zerstäubte Kraftstoff breitet sich von dem Aufprallraum aus zu einer Verbren nungskammer hin aus und verbessert hierdurch die Wirkung der Verbrennung des Kraftstoffs in der Verbrennungskammer. Weil der Einspritzkraftstoff in den Kraftstoff-Aufprallraum miteinander zusammentrifft, um zerstäubt zu werden, ist eine Verzögerung der Zündzeit während des Zündens verhindert.Fuel that meets or impacts in the impact space is thereby crushed to achieve an atomized state of tiny particles. The atomized fuel spreads from the impact chamber to a burn chamber and thereby improves the effect of the combustion of the fuel in the combustion chamber. Because the injection fuel in the Fuel collision area meets to be atomized prevents a delay in the ignition time during ignition.

Jedoch schränkt bei der herkömmlichen Verbrennungsvorrichtung, weil der Kraftstoff-Aufprallraum an der stromabwärtigen Seite der Einspritzdüse vorge sehen ist, eine Wand zur Bildung bzw. Begrenzung des Kraftstoff-Aufprallraums die Strömung des Kraftstoffs von der Einspritzdüse aus zu der Verbrennungs kammer hin ein. Daher kann der Kraftstoff nicht in dem gesamten Bereich in der Verbrennungskammer verteilt werden, und wird die Leistung der Verbrennung des Kraftstoffs während einer normalen Verbrennung unzureichend.However, the conventional combustion device restricts because of Fuel impact chamber featured on the downstream side of the injector see is a wall to form or limit the fuel impact space the flow of fuel from the injector to the combustion chamber. Therefore, the fuel cannot be in the full range in the Combustion chamber will be distributed, and will the performance of the combustion insufficient fuel during normal combustion.

In Hinblick auf die vorstehend angegebenen Probleme ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Verbrennungskammer zu schaffen, bei der von einer Kraftstoff-Einspritzeinheit aus eingespritzter Kraftstoff leicht in eine Ver brennungskammer in einem großen Bereich eingeführt wird, wobei er ausrei chend zerstäubt wird.In view of the above problems, it is a task of present invention to provide a combustion chamber in which a fuel injection unit from injected fuel easily into a ver combustion chamber is introduced in a large area, being sufficient is atomized accordingly.

Gemäß der vorliegenden Erfindung weist eine Verbrennungsvorrichtung ein Verbrennungsgefäß zur Bildung einer Verbrennungskammer, eine Kraftstoff- Einspritzeinheit mit einer Einspritzöffnung zum Einspritzen von Kraftstoff, der in die Verbrennungskammer einzuführen ist, eine Luft-Zuführungseinheit zum Zuführen von Luft in die Verbrennungskammer, eine Zündeinheit zum Zünden eines zwischen Kraftstoff und Luft gemischten Gases in der Verbrennungs kammer und eine Kraftstoff-Aufpralleinheit auf, die zwischen der Einspritzöffnung und der Verbrennungskammer angeordnet ist. Die Position der Kraftstoff- Aufpralleinheit ist so gewählt, dass ein Teil des Kraftstoffs, der von der Ein spritzöffnung der Kraftstoff-Einspritzeinheit aus eingespritzt wird, mit der Kraft stoff-Aufpralleinheit zusammentrifft und der andere Teil des Kraftstoffs von dem Einspritzanschluss aus direkt zu der Verbrennungskammer hin eingeführt wird, wobei ein Zusammentreffen mit der Aufpralleinheit verhindert ist. Somit wird ein Teil des Kraftstoffs, der in die Verbrennungskammer eingeführt wird, durch den Aufprall des Kraftstoffs zerstäubt. Als eine Folge wird sogar dann, wenn die Temperatur der Verbrennungskammer niedrig ist (beispielsweise bei normaler Temperatur) zu der Zündzeit, weil der eine Teil des Kraftstoffs zerstäubt wird, die Durchführung der Vermischung zwischen Kraftstoff und Luft verbessert. Daher wird die Durchführung der Zündung des gemischten Gases verbessert, und wird die Zeit der Zündverzögerung verkürzt. Andererseits kann, weil der andere Teil des Kraftstoffs in die Verbrennungskammer ohne Aufprall bzw. Zusammentreffen direkt eingeführt wird, Kraftstoff in einem weiten Bereich der Verbrennungs kammer eingeführt werden, und ist die Durchführung der Verbrennung in der Verbrennungskammer verbessert.According to the present invention, has a combustion device Combustion vessel to form a combustion chamber, a fuel Injection unit with an injection opening for injecting fuel into the the combustion chamber is to be inserted, an air supply unit for Supplying air to the combustion chamber, an ignition unit for ignition a gas mixed between fuel and air in the combustion chamber and a fuel impact unit located between the injection opening and the combustion chamber is arranged. The position of the fuel Impact unit is chosen so that part of the fuel from the one Injection opening of the fuel injection unit is injected with the force material impact unit meets and the other part of the fuel from the Injection port is introduced directly to the combustion chamber a collision with the impact unit is prevented. Thus a Part of the fuel that is introduced into the combustion chamber through the Impact of the fuel atomizes. As a result, even if the Combustion chamber temperature is low (e.g. normal Temperature) at the ignition time, because part of the fuel is atomized Improved implementation of the mixture between fuel and air. Therefore performance of ignition of mixed gas is improved, and will the ignition delay time is shortened. On the other hand, because the other part of fuel into the combustion chamber without impact or collision Directly introduces fuel into a wide range of combustion chamber are introduced, and is carrying out the combustion in the Improved combustion chamber.

Vorzugsweise wird, wenn Kraftstoff, der von der Einspritzöffnung der Kraftstoff- Einspritzeinheit aus eingeführt wird, durch eine Kraftstofföffnung eines Platten bereichs der Kraftstoff-Aufpralleinheit hindurchtritt, ein Teil des Kraftstoffs in die Verbrennungskammer eingeführt, wobei er mit einem Randbereich zwischen einer Innenwand, die die Kraftstofföffnung bildet, und einer Fläche des Platten bereichs an einer Seite der Verbrennungskammer zusammentrifft und der andere Teil des Kraftstoffs in die Verbrennungskammer durch die Kraftstoff öffnung hindurch eingeführt wird, wobei ein Zusammentreffen mit dem Rand bereich verhindert ist. Daher ist die Durchführung der Verteilung des Kraftstoffs in der Verbrennungskammer weiter verbessert, und ist die Zerstäubung des Kraftstoffs unter Verwendung einer Steuerungs- bzw. Lenkkraft des Rand bereichs erleichtert.Preferably, when fuel flowing from the injection port of the fuel Injection unit is inserted from through a fuel opening of a plate area of the fuel impact unit passes, part of the fuel in the Combustion chamber introduced, with an edge area between an inner wall forming the fuel opening and a surface of the plate area meets on one side of the combustion chamber and the other part of the fuel into the combustion chamber through the fuel opening is inserted through, meeting with the edge area is prevented. Hence the implementation of the distribution of the fuel further improved in the combustion chamber, and is the atomization of the Fuel using a steering force of the rim area relieved.

Noch weiter bevorzugt weist die Verbrennungsvorrichtung ferner eine Feststel lungseinheit zum Feststellen des Verbrennungszustandes des zwischen Kraft stoff von der Kraftstoff-Einspritzeinheit und Luft von der Luft-Zuführungseinheit gemischten Gases und eine Regelungseinheit zum Regeln des Arbeitszustandes der Kraftstoff-Einspritzeinheit entsprechend dem Verbrennungszustand auf, der mittels der Feststellungseinheit festgestellt wird. Ferner weist die Kraftstoff- Einspritzeinheit ein elektromagnetisches Ventil zum Einspritzen von flüssigem Kraftstoff mit einem Druck höher als ein vorbestimmter Druck auf, und regelt die Regelungseinheit die Frequenz der Kraftstoffeinspritzung des elektromagne tischen Ventils entsprechend dem Verbrennungszustand, der mittels der Fest stellungseinheit festgestellt wird. Somit wird die Zerstäubung des Kraftstoffs in einem Fall wie der Zündzeit weiter verbessert, und wird die Durchführung der Vermischung zwischen Kraftstoff und Luft weiter verbessert.Even more preferably, the combustion device also has a stop tion unit for determining the combustion state of the between force fabric from the fuel injection unit and air from the air supply unit mixed gas and a control unit for regulating the working state of the fuel injection unit according to the combustion state is determined by means of the detection unit. Furthermore, the fuel Injection unit an electromagnetic valve for injecting liquid Fuel at a pressure higher than a predetermined pressure, and regulates the Control unit the frequency of the fuel injection of the electromagne table valve according to the combustion state, by means of the fixed position unit is determined. Thus the atomization of the fuel is in a case like the ignition timing is further improved, and the implementation of the Mixing between fuel and air further improved.

Gemäß der vorliegenden Erfindung regelt die Regelungseinheit eine Schalt einheit für den Kraftstoffaufprall, um selektiv eine Aufprall-Betriebsart einzustel len, bei der Kraftstoff, der von der Kraftstoff-Einspritzeinheit aus eingespritzt wird, in die Verbrennungskammer eingeführt wird, wobei er mit einem Aufprall element zusammentrifft bzw. auf diesem aufprallt, dies entsprechend der Temperatur innerhalb der Verbrennungskammer. Somit ist sogar dann, wenn die Temperatur der Verbrennungskammer niedrig ist, die Zerstäubung des Kraft stoffs verbessert. Andererseits wird, wenn die Temperatur der Verbrennungs kammer hoch ist, Kraftstoff in die Verbrennungskammer in einem weiten Bereich eingeführt, und ist die Durchführung der Verteilung des Kraftstoffs verbessert.According to the present invention, the control unit controls a switch Fuel impact unit to selectively set an impact mode len, at the fuel injected from the fuel injection unit is introduced into the combustion chamber, with an impact element meets or strikes it, according to the Temperature inside the combustion chamber. So even if the Temperature of the combustion chamber is low, the atomization of the force improved. On the other hand, when the temperature of the combustion Chamber is high, fuel in the combustion chamber in a wide range introduced, and the implementation of the distribution of the fuel is improved.

Andererseits wird das Schalten zwischen der Aufprall-Betriebsart und der aufprallfreien Betriebsart entsprechend dem Druck der Luftzuführung von der Luft-Zuführungseinheit aus durchgeführt. Ferner regelt die Regelungseinheit die Schalteinheit für den Kraftstoffaufprall, um die Aufprall-Betriebsart einzustellen, wenn der Druck der Luft von der Luft-Zuführungseinheit niedriger als ein vorbe stimmter Druck ist, und regelt die Regelungseinheit die Schalteinheit für den Kraftstoffaufprall, um die aufprallfreie Betriebsart einzustellen, wenn der Druck der Luft von der Luft-Zuführungseinheit höher als der vorbestimmte Druck ist. Somit ist die Durchführung der Verbrennung des Kraftstoffs in der Verbren nungskammer weiter verbessert.On the other hand, switching between the impact mode and the impact-free operating mode according to the pressure of the air supply from the Air supply unit carried out. The control unit also regulates the Switch unit for the fuel impact to set the impact mode, when the pressure of the air from the air supply unit is lower than one is correct pressure, and the control unit regulates the switching unit for the Fuel impact to set the impact free mode when the pressure the air from the air supply unit is higher than the predetermined pressure. Thus, the combustion of the fuel is carried out in the combustion Chamber further improved.

Weitere Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung sind leichter und deutlicher aus der nachfolgenden Detailbeschreibung bevorzugter Ausfüh rungsformen bei gleichzeitiger Betrachtung der beigefügten Zeichnungen ersichtlich, in denen zeigen:Other objects and features of the present invention are easier and clearer from the following detailed description of preferred embodiment forms while considering the accompanying drawings can be seen in which show:

Fig. 1 einen vertikalen Teilschnitt mit der Darstellung einer Verbren nungsvorrichtung gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungs form der vorliegenden Erfindung; Fig. 1 is a partial vertical section showing a combustion device according to a first preferred embodiment of the present invention;

Fig. 2 eine vergrößerte Ansicht mit der Darstellung des Kraftstoff-Auf prallelements der Verbrennungsvorrichtung von Fig. 1; Fig. 2 is an enlarged view showing the fuel on impact elements of the combustion device of Fig. 1;

Fig. 3 ein Kennliniendiagramm mit der Darstellung der Wirkung des Kraftstoffs gemäß der ersten Ausführungsform; Fig. 3 is a characteristic diagram showing the action of the fuel according to the first embodiment;

Fig. 4 ein Blockdiagramm einer Regelungseinheit (ECU) für die Verbren nung gemäß der ersten Ausführungsform; Fig. 4 is a block diagram of a control unit (ECU) for the Burn voltage according to the first embodiment;

Fig. 5 grafische Schaubilder mit der Darstellung der zeitlichen Arbeiten der Kraftstoffpumpe, der Luftpumpe, des Kraftstoff-Einspritzventils und der Zündkerze, nachdem der Betriebsschalter für die Verbren nung eingeschaltet worden ist, gemäß der ersten Ausführungsform; Fig. 5 is a graph showing the time operations of the fuel pump, the air pump, the fuel injection valve and the spark plug after the operation switch for the combustion has been turned on, according to the first embodiment;

Fig. 6 einen Schnitt mit der Darstellung des Kraftstoff-Einspritzventils gemäß der ersten Ausführungsform; Fig. 6 is a sectional view showing the fuel injection valve according to the first embodiment;

Fig. 7 einen vertikalen Teilschnitt mit der Darstellung einer Verbren nungsvorrichtung gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungs form der vorliegenden Erfindung; Fig. 7 is a partial vertical section showing a combustion device according to a second preferred embodiment of the present invention;

Fig. 8 eine perspektivische Ansicht des Kraftstoff-Aufprallelements gemäß der zweiten Ausführungsform; Fig. 8 is a perspective view of the fuel impact element according to the second embodiment;

Fig. 9 einen Schnitt zur Erläuterung des Vorgangs der Kraftstoffein spritzung von dem Kraftstoff-Einspritzventil aus gemäß der zweiten Ausführungsform; Fig. 9 is a sectional view for explaining the operation of Kraftstoffein injection from the fuel injection valve in accordance with the second embodiment;

Fig. 10 einen Schnitt zur Erläuterung eines weiteren Vorgangs der Kraft stoffeinspritzung von dem Kraftstoff-Einspritzventil aus gemäß der zweiten Ausführungsform; Fig. 10 is a section for explaining another operation of the fuel injection from the fuel injection valve in accordance with the second embodiment;

Fig. 11 einen vertikalen Teilschnitt mit der Darstellung einer Verbren nungsvorrichtung gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungs form der vorliegenden Erfindung; Fig. 11 is a partial vertical sectional view showing a Burn-drying apparatus according to a third preferred execution of the present invention;

Fig. 12 einen vertikalen Teilschnitt mit der Darstellung einer Verbren nungsvorrichtung gemäß einer vierten bevorzugten Ausführungs form der vorliegenden Erfindung; Fig. 12 is a partial vertical section showing a combustion device according to a fourth preferred embodiment of the present invention;

Fig. 13A einen Schnitt mit der Darstellung des Ventilbereichs des Ventil elements von Fig. 12; 13A is a sectional view showing the valve portion of the valve element of Fig. 12.;

Fig. 13B eine Ansicht von unten zu Fig. 13A; Fig. 13B is a bottom view of Fig. 13A;

Fig. 13C eine Seitenansicht zu Fig. 13A; FIG. 13C is a side view of FIG. 13A;

Fig. 14 einen Schnitt zur Erläuterung des Vorgangs der Kraftstoffein spritzung von dem Kraftstoff-Einspritzventil aus gemäß der vierten Ausführungsform; FIG. 14 is a sectional view for explaining the operation of Kraftstoffein injection from the fuel injection valve in accordance with the fourth embodiment;

Fig. 15 einen Schnitt zur Erläuterung eines weiteren Vorgangs der Kraft stoffeinspritzung von dem Kraftstoff-Einspritzventil aus gemäß der vierten Ausführungsform; Fig. 15 is a sectional view for explaining another operation of the fuel injection from the fuel injection valve in accordance with the fourth embodiment;

Fig. 16 einen vertikalen Teilschnitt mit der Darstellung einer Verbren nungsvorrichtung gemäß einer fünften bevorzugten Ausführungs form der vorliegenden Erfindung; Fig. 16 is a partial vertical sectional view showing a Burn-drying apparatus according to a fifth preferred execution of the present invention;

Fig. 17A eine Draufsicht mit der Darstellung des Kraftstoff-Aufprallelements gemäß der fünften Ausführungsform; 17A is a plan view showing the fuel impact element according to the fifth embodiment.

Fig. 17B einen Querschnitt entlang der Linie XVIIB-XVIIB in Fig. 17A; Fig. 17B is a cross section along the line XVIIB-XVIIB in Fig. 17A;

Fig. 18 Schaubilder mit der Darstellung der zeitlichen Arbeiten der Luftpumpe, der Zündkerze, der Kraftstoffpumpe, des Lastverhält nisses des Kraftstoff-Einspritzventils und des Öffnens/Schließens des Kraftstoff-Einspritzventils, nachdem der Betriebsschalter für die Verbrennung eingeschaltet worden ist, gemäß der fünften Ausfüh rungsform; Fig. 18 graphs showing the time work of the air pump, the spark plug, the fuel pump, the load ratio of the fuel injector and the opening / closing of the fuel injector after the operation switch for the combustion has been turned on according to the fifth embodiment form;

Fig. 19 ein Fließdiagramm mit der Darstellung des Regelungsbetriebs der Regelungseinheit (ECU) für die Verbrennung der Verbrennungsvor richtung gemäß der fünften Ausführungsform; FIG. 19 is a flow chart showing the control operation of the control unit (ECU) for the combustion of Verbrennungsvor direction according to the fifth embodiment;

Fig. 20 ein Kennliniendiagramm mit der Darstellung der Beziehung zwischen dem Volumenverhältnis des zerstäubten Kraftstoffs und des gesamten Einspritzkraftstoff und der Frequenz der Kraftstoff einspritzung des Kraftstoff-Einspritzventils gemäß der fünften Aus führungsform; FIG. 20 is a characteristic diagram showing the relationship between the volume ratio of the atomized fuel and the entire fuel injection and the frequency of fuel injection of the fuel injection valve according to the fifth from guide die;

Fig. 21A eine schematische Ansicht mit der Darstellung eines Kraftstoff- Einspritzzustands bei einer Hochfrequenz-Kraftstoff-Einspritzung; FIG. 21A is a schematic view showing a fuel injection state in a high-frequency fuel injection;

Fig. 21 B eine schematische Ansicht mit der Darstellung eines Kraftstoff- Einspritzzustands bei einer Niederfrequenz-Kraftstoff-Einspritzung gemäß der fünften Ausführungsform; 21B is a schematic view showing a fuel injection state in a low-frequency fuel injection according to the fifth embodiment;

Fig. 22 ein Fließdiagramm mit der Darstellung des Regelungsbetriebs der Regelungseinheit für die Verbrennung der Verbrennungsvor richtung gemäß einer sechsten Ausführungsform; FIG. 22 is a flow chart showing the control operation of the control unit for the combustion of the Verbrennungsvor device according to a sixth embodiment;

Fig. 23 einen vertikalen Teilschnitt mit der Darstellung einer Verbren nungsvorrichtung gemäß einer siebten bevorzugten Ausführungs form der vorliegenden Erfindung; Fig. 23 is a partial vertical sectional view showing a Burn-drying device according to of the present invention to a seventh preferred execution;

Fig. 24 ein Fließdiagramm mit der Darstellung des Regelungsbetriebs der von Regelungseinheit für die Verbrennung der Verbrennungs vorrichtung gemäß der siebten Ausführungsform; FIG. 24 is a flow chart showing the control operation of the control unit of the combustion of the combustion device according to the seventh embodiment;

Fig. 25 einen vertikalen Teilschnitt mit der Darstellung einer Verbren nungsvorrichtung gemäß einer achten bevorzugten Ausführungs form der vorliegenden Erfindung; Fig. 25 is a partial vertical section showing a combustion device according to an eighth preferred embodiment of the present invention;

Fig. 26 ein Fließdiagramm mit der Darstellung eines Regelungsbetriebs der Regelungseinheit für die Verbrennung einer Verbrennungsvor richtung gemäß einer neunten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und FIG. 26 is a flow chart illustrating a control operation of the control unit for the combustion of a Verbrennungsvor direction according to a ninth preferred embodiment of the present invention; and

Fig. 27 Schaubilder mit der Darstellung der zeitlichen Arbeiten der Kraftstoffpumpe, der Luftpumpe, der Zündkerze, der Kraftstoff- Einspritzfrequenz des Kraftstoff-Einspritzventils, des Lastverhält nisses des Kraftstoff-Einspritzventils und des Öffnens/Schließens des Kraftstoff-Einspritzventils, nachdem der Betriebsschalter für die Verbrennung eingeschaltet worden ist, gemäß der neunten Ausfüh rungsform. Fig. 27 graphs showing the temporal work of the fuel pump, the air pump, the spark plug, the fuel injection frequency of the fuel injector, the load ratio of the fuel injector and the opening / closing of the fuel injector after the operation switch for Combustion has been turned on according to the ninth embodiment.

Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.Below are preferred embodiments of the present invention described with reference to the accompanying drawings.

Eine erste bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf Fig. 1-6 beschrieben. Wie in Fig. 1 dargestellt ist, weist eine Verbrennungsvorrichtung einen Kraftstoffbehälter 1 zur Aufnahme von Kraftstoff (beispielsweise von Leichtöl), eine Kraftstoff-Pumpe 2, die durch elektrische Energie angetrieben ist, zum Pumpen von Kraftstoff von dem Kraftstoffbehälter 1 aus zu einem stromabwärtigen Kraftstoffkanal hin, ein zylindrisches Verbren nungsgefäß 3 und ein elektromagnetisches Kraftstoff-Einspritzventil 4 auf, das in einem zylindrischen Bereich 5 angeordnet ist. Der zylindrische Bereich 5 ist an einem seitlichen Ende einer Außenwand 3a des Verbrennungsgefäßes 3 in axialer Richtung befestigt.A first preferred embodiment of the present invention will be described with reference to Figs. 1-6. As shown in FIG. 1, a combustion device has a fuel tank 1 for holding fuel (for example, light oil), a fuel pump 2 , which is driven by electrical energy, for pumping fuel from the fuel tank 1 to a downstream fuel channel out, a cylindrical combustion vessel 3 and an electromagnetic fuel injection valve 4 , which is arranged in a cylindrical region 5 . The cylindrical region 5 is attached to a lateral end of an outer wall 3 a of the combustion vessel 3 in the axial direction.

Das Kraftstoff-Einspritzventil 4 ist in einer Luft-Einführungsöffnung 5a innenseitig des zylindrischen Bereichs 5 unter Verwendung von mehreren Streben 6 so befestigt, dass das Kraftstoff-Einspritzventil 4 und der zylindrische Bereich 5 koaxial angeordnet sind. Luft zum Verbrennen von Kraftstoff wird in die Luft- Einführungsöffnung 5a von einer Luftpumpe 7 aus eingeführt, die elektrisch angetrieben wird. In Fig. 1 ist eine Leitungsstruktur zum Verbinden der Luft pumpe 7 und der Luft-Einführungsöffnung 5a nicht angegeben. Jedoch sind tatsächlich die Luftpumpe 7 und die Luft-Einführungsöffnung 5a über eine Verbindungsleitung verbunden.The fuel injection valve 4 is fixed in an air introduction opening 5 a on the inside of the cylindrical region 5 using a plurality of struts 6 in such a way that the fuel injection valve 4 and the cylindrical region 5 are arranged coaxially. Air for burning fuel is introduced into the air introduction opening 5 a from an air pump 7 , which is electrically driven. In Fig. 1, a line structure for connecting the air pump 7 and the air inlet opening 5 a is not specified. However, the air pump 7 and the air inlet opening 5 a are actually connected via a connecting line.

Ein ringförmiges Drosselelement 8 ist in dem zylindrischen Bereich 5 ange ordnet, um die obere Stirnseite des Kraftstoff-Einspritzventils 4 an der strom aufwärtigen Seite einer Kraftstoff-Einspritzposition zu umschließen. Ein Kraft stoff-Aufprallelement 9 ist an einem kreisförmigen Flanschbereich 5b des zylindrischen Bereichs 5 derart angeordnet, dass es zwischen der Kraftstoff- Einspritzseite des Kraftstoff-Einspritzventils 4 und einer Verbrennungskammer 3b des Verbrennungsgefäßes 3 angeordnet ist. Beispielsweise ist das Kraftstoff- Aufprallelement 9 an dem zylindrischen Bereich 5 über eine Schraube (nicht dargestellt) befestigt. Ferner ist, wie in Fig. 1 dargestellt ist, ein Öffnungsbereich 5c in dem zylindrischen Bereich 5 ausgebildet.An annular throttle member 8 is arranged in the cylindrical portion 5 to enclose the upper end face of the fuel injection valve 4 on the upstream side of a fuel injection position. A fuel-impact element 9 is arranged on a circular flange region 5 b of the cylindrical region 5 such that it is arranged between the fuel injection side of the fuel injection valve 4 and a combustion chamber 3 b of the combustion vessel 3 . For example, the fuel impact element 9 is fastened to the cylindrical region 5 by means of a screw (not shown). Furthermore, as shown in FIG. 1, an opening area 5 c is formed in the cylindrical area 5 .

Fig. 2 ist eine vergrößerte Ansicht mit der Darstellung der Anordnungsposition des Kraftstoff-Aufprallelements 9 in Hinblick auf das Kraftstoff-Einspritzventil 4. Das Kraftstoff-Aufprallelement 9 weist einen Plattenbereich 9c mit einer ersten Fläche, die der Kraftstoff-Einspritzseite des Kraftstoff-Einspritzventils 4 gegen überliegt, und mit einer zweiten Fläche auf, die der Verbrennungskammer 3b gegenüberliegt. In dem Plattenbereich 9c sind ein Kraftstoff-Strömungsloch (Kraftstofföffnung) 9d, durch das hindurch Kraftstoff strömt, und mehrere Luft- Strömungslöcher (Luftöffnung) 9e ausgebildet, durch die hindurch Luft strömt. Die mehreren Luft-Strömungslöcher 9e sind in dem Plattenelement 9 rund um das Kraftstoff-Strömungsloch 9d herum vorgesehen. Das Kraftstoff-Strömungs loch 9d des Kraftstoff-Aufprallelements 9 ist in Hinblick darauf vorgesehen, einer Einspritzdüse des Kraftstoff-Einspritzventils 4 zu entsprechen, und das Luft- Strömungsloch 9e ist in Hinblick darauf vorgesehen, der Luft-Einführungsöffnung 5a zu entsprechen. FIG. 2 is an enlarged view showing the arrangement position of the fuel impact member 9 with respect to the fuel injection valve 4 . The fuel impact element 9 has a plate region 9 c with a first surface, which lies opposite the fuel injection side of the fuel injection valve 4 , and with a second surface, which lies opposite the combustion chamber 3 b. C are in the plate portion 9, a fuel flow hole (fuel opening) 9 d, flows through the fuel therethrough, and a plurality of air flow holes (air hole) 9 formed e flows through which air. The plurality of air flow holes 9 e are provided in the plate member 9 around the fuel flow hole 9 d. The fuel flow hole 9 d of the fuel impact element 9 is provided in view of this, an injection nozzle of the fuel injection valve 4 to match, and the air-flow hole 9 e is provided in view of this, the air introduction port 5 to correspond to a.

Bei der ersten Ausführungsform sind vier Einspritzöffnungen 27 (Fig. 6) in dem Kraftstoff-Einspritzventil 4 vorgesehen. Weiter ist der Durchmesser jeder Ein spritzöffnung 27 auf 0,15 mm eingestellt, und ist der Einspritzwinkel α des Kraftstoffs auf 66° eingestellt. Ferner ist der in Fig. 2 mit "x" gekennzeichnete Abstand zwischen dem oberen Ende des Kraftstoff-Einspritzventils 4 und der Einspritzöffnung 27 in der axialen Richtung auf 0,3 mm eingestellt. Der Durch messer des Plattenbereichs 9c des Kraftstoff-Aufprallelements 9 misst 16 mm, der Durchmesser des Kraftstoff-Strömungslochs 9d misst 5 mm, und der Abstand zwischen der ersten und der zweiten Fläche 9a, 9b (d. h. die Dicke "y" des Plattenbereichs 9c) misst 4,5 mm. Ferner besitzt der Plattenbereich 9c einen Stufenbereich 9g zum Abstützen des Kraftstoff-Einspritzventils 4. Die Wanddicke (d. h. die Dicke "Z" in Fig. 2) des Plattenbereichs 9c an dem Stufenbereich 9g misst 3,55 mm.In the first embodiment, four injection openings 27 ( FIG. 6) are provided in the fuel injection valve 4 . Furthermore, the diameter of each injection opening 27 is set to 0.15 mm, and the injection angle α of the fuel is set to 66 °. Furthermore, the distance marked "x" in FIG. 2 between the upper end of the fuel injection valve 4 and the injection opening 27 is set to 0.3 mm in the axial direction. The diameter of the plate region 9 c of the fuel impact element 9 measures 16 mm, the diameter of the fuel flow hole 9 d measures 5 mm, and the distance between the first and second surfaces 9 a, 9 b (ie the thickness "y" the plate area 9 c) measures 4.5 mm. Furthermore, the plate area 9 c has a step area 9 g for supporting the fuel injection valve 4 . The wall thickness (ie the thickness "Z" in FIG. 2) of the plate area 9 c at the step area 9 g measures 3.55 mm.

An der Grenze zwischen der Innenwand zur Ausbildung bzw. Begrenzung des Kraftstoff-Strömungslochs 9d des Kraftstoff-Aufprallelements 9 und dem Platten bereich 9c sind Ränder an der ersten und der zweiten Seitenfläche 9a, 9b ausgebildet. Bei der ersten Ausführungsform ist die Verbrennungsvorrichtung so angeordnet, dass ein Teil des Kraftstoffs, der von den Kraftstoff-Einspritzventil 4 aus eingespritzt wird, auf einem Randbereich 9f an der zweiten Seitenfläche 9b aufprallt bzw. mit diesem zusammentrifft.At the boundary between the inner wall to form or limit the fuel flow hole 9 d of the fuel impact element 9 and the plate region 9 c, edges are formed on the first and second side surfaces 9 a, 9 b. In the first embodiment, the combustion device is arranged in such a way that a part of the fuel that is injected from the fuel injection valve 4 impinges on an edge region 9 f on the second side surface 9 b or meets it.

D. h., bei der ersten Ausführungsform ist die Relativposition zwischen dem Kraftstoff-Einspritzventil 4 und dem Kraftstoff-Aufprallelement 9 in einer solchen Weise eingestellt bzw. gewählt, dass ein Teil des Kraftstoffs, der von den vier Einspritzöffnungen 27 des Kraftstoff-Einspritzventils 4 aus eingespritzt wird, auf dem Randbereich 9f aufprallt bzw. mit diesem zusammentrifft, wie in Fig. 2 dargestellt ist, und der andere Teil des Kraftstoffs, der von den vier Einspritz öffnungen 27 des Kraftstoff-Einspritzventils 4 eingespritzt wird, direkt in die Verbrennungskammer 3b eingeführt wird, ohne auf dem Randbereich 9f aufzu prallen bzw. mit diesem zusammenzutreffen. Die Kraftstoffeinspritzung mit dem Aufprallvorgang und mit dem aufprallfreien Vorgang wird sowohl in der Zündzeit der Verbrennungsvorrichtung als auch bei einer normalen Verbrennung der Verbrennungsvorrichtung durchgeführt.That is, in the first embodiment, the relative position between the fuel injection valve 4 and the fuel impact member 9 is set such that a part of the fuel coming from the four injection ports 27 of the fuel injection valve 4 is selected is injected, impinges on the edge region 9 f or meets it, as shown in FIG. 2, and the other part of the fuel which is injected from the four injection openings 27 of the fuel injection valve 4 directly into the combustion chamber 3 b is introduced without colliding with the edge region 9 f or meeting it. The fuel injection with the collision process and with the collision-free process is carried out both in the ignition time of the combustion device and during normal combustion of the combustion device.

Wie in Fig. 1 dargestellt ist, ist ein Wasser-Umlaufkanal 12 zwischen einem zylindrischen äußeren Gehäuse 10 und einem zylindrischen inneren Gehäuse 11 vorgesehen, das innenseitig des äußeren Gehäuses 10 angeordnet ist. Die Gehäuse 10, 11 sind an dem Verbrennungsgefäß 3 über einen Ringflansch 13 befestigt. Der Wasser-Umlaufkanal 12 steht mit einem Einlass 14 und einem Auslass 15 in Verbindung, die in dem äußeren Gehäuse 10 vorgesehen sind. Beispielsweise sind der Einlass 14 und der Auslass 15 mit einem Heizkern einer Fahrzeug-Klimaanlage verbunden, so dass Wasser in dem Wasser-Umlaufkanal 12 in den Heizkern eingeführt wird. As shown in FIG. 1, a water circulation channel 12 is provided between a cylindrical outer housing 10 and a cylindrical inner housing 11 , which is arranged on the inside of the outer housing 10 . The housings 10 , 11 are fastened to the combustion vessel 3 via an annular flange 13 . The water circulation channel 12 communicates with an inlet 14 and an outlet 15 provided in the outer case 10 . For example, the inlet 14 and the outlet 15 are connected to a heating core of a vehicle air conditioning system, so that water in the water circulation channel 12 is introduced into the heating core.

Andererseits ist ein Verbrennungsgas-Kanal 16 zwischen dem Verbrennungs gefäß 3 und dem inneren Gehäuse 11 vorgesehen, und stellt dieser eine Verbindung mit einem Abgasauslass 17 her, der in den Gehäusen 10, 11 vorgesehen ist.On the other hand, a combustion gas channel 16 is provided between the combustion vessel 3 and the inner housing 11 , and this connects to an exhaust gas outlet 17 which is provided in the housings 10 , 11 .

Als nächstes wird die Struktur des Kraftstoff-Einspritzventils 4 unter Bezug nahme auf Fig. 6 beschrieben. Wie in Fig. 6 dargestellt ist, weist das Kraftstoff- Einspritzventil 4 metallische Ventilgehäuse 18, 19 auf die je zu einer etwa zylindrischen Form ausgebildet sind. Ein Kraftstoffeinlass 20, in den von der Kraftstoff-Pumpe 2 aus gepumpter Kraftstoff einströmt, ist an einem Ende des Gehäuses 18 ausgebildet. Ein Kraftstofffilter 21 ist in dem Kraftstoffeinlass 20 angeordnet, und ein Kraftstoffkanal 22 ist an der stromabwärtigen Seite des Filters 21 vorgesehen. Eine Schraubenfeder 23 ist an dem stromabwärtigen oberen Endbereich des Kraftstoffkanals 22 vorgesehen. Die Schraubenfeder 23 ist ein elastisches Element zum Drücken eines zylindrischen Plungers 24 in der Ventil-Schließrichtung (d. h. zu der unteren Seite in Fig. 6) eines Nadelventils 25. Der Plunger 24 ist aus einem magnetischen Material hergestellt. Wenn elektri sche Energie einer elektromagnetischen Spule 26 zugeführt wird, wird der Plunger 24 in der Ventil-Schließrichtung (d. h. in Richtung zu der oberen Seite in Fig. 6) des Nadelventils 25 durch die elektromagnetische Kraft der elektromag netischen Spule 26 verschoben, wobei der Federkraft der Schraubenfeder 23 entgegen gewirkt wird.Next, the structure of the fuel injection valve 4 will be described with reference to FIG. 6. As shown in Fig. 6, the fuel injection valve 4 has metallic valve housings 18 , 19 which are each formed into an approximately cylindrical shape. A fuel inlet 20 into which fuel pumped from the fuel pump 2 flows is formed at one end of the housing 18 . A fuel filter 21 is disposed in the fuel inlet 20 , and a fuel passage 22 is provided on the downstream side of the filter 21 . A coil spring 23 is provided on the downstream upper end portion of the fuel passage 22 . The coil spring 23 is an elastic member for pressing a cylindrical plunger 24 in the valve closing direction (ie, toward the lower side in FIG. 6) of a needle valve 25 . The plunger 24 is made of a magnetic material. When electrical energy is supplied to an electromagnetic coil 26 , the plunger 24 is displaced in the valve closing direction (ie, toward the upper side in FIG. 6) of the needle valve 25 by the electromagnetic force of the electromagnetic coil 26 , the spring force the coil spring 23 is counteracted.

Weil ein Ende des Nadelventils 25 einstückig mit dem Plunger 24 verbunden ist, werden das Nadelventil 25 und der Plunger 24 zusammen in der Richtung von oben nach unten bzw. von unten nach oben in Fig. 6 verschoben. Der Kraftstoff kanal 22 steht stets mit einem Kraftstoffkanal 29 rund um einen im Durchmesser kleinen Bereich 25a das Nadelventils 25 über innere Seitenräume der Schrau benfeder 23 und des Plungers 24 und über die äußere Umfangsseite des oberen Endbereichs des Nadelventils 25 in Verbindung. Eine Verbindungsöffnung zwischen dem Kraftstoffkanal 29 und der Einspritzöffnung 27 wird mittels eines konischen Ventilbereichs 25b geöffnet und geschlossen, der an dem anderen Ende (d. h. an dem unteren Ende) des Nadelventils 25 vorgesehen ist.Because one end of the needle valve 25 is integrally connected to the plunger 24 , the needle valve 25 and the plunger 24 are shifted together in the top-down direction and the bottom-up direction in FIG. 6, respectively. The fuel channel 22 is always with a fuel channel 29 around a small diameter area 25 a, the needle valve 25 via inner side spaces of the helical spring 23 and the plunger 24 and the outer peripheral side of the upper end region of the needle valve 25 in connection. A connection opening between the fuel channel 29 and the injection opening 27 is opened and closed by means of a conical valve region 25 b, which is provided at the other end (ie at the lower end) of the needle valve 25 .

Eine Zündkerze 30 zur Erzeugung von Funken ist an dem Verbrennungsgefäß 3 so befestigt, dass der Elektrodenbereich der Zündkerze 30 innerhalb der Verbrennungskammer 3b freigelegt ist. Daher wird aus Kraftstoff und Luft gemischtes Gas in der Verbrennungskammer 3b durch die Funken gezündet, die in dem Elektrodenbereich der Zündkerze 30 erzeugt werden.A spark plug 30 for generating sparks is attached to the combustion vessel 3 in such a way that the electrode area of the spark plug 30 is exposed within the combustion chamber 3 b. Therefore, gas mixed from fuel and air is ignited in the combustion chamber 3 b by the sparks generated in the electrode area of the spark plug 30 .

Fig. 4 zeigt den Regelungsbetrieb einer Regelungseinheit (ECU) 32 für die Verbrennung. Beispielsweise besteht die Regelungseinheit 32 für die Verbren nung aus einem Mikrocomputer und Schaltkreisen rund um den Mikrocomputer. Die Regelungseinheit 32 für die Verbrennung führt eine elektrische Regelung elektrischer Bauteile, die in Fig. 1 dargestellt sind, durch, indem vorbestimmte Berechnungen betreffend Eingangs- bzw. Eingabesignale auf der Grundlage eines voreingestellten Programms durchgeführt werden. Die elektrischen Bauteile der Verbrennungsvorrichtung umfassen die Kraftstoffpumpe 2, die Luftpumpe 7, die elektromagnetische Spule 26 des Kraftstoff-Einspritzventils 4 und die Zündkerze 30. Signale von einer Betriebsschaltergruppe 33, beispiels weise von einem Betriebsschalter 33a für die Verbrennung, der durch einen Benutzer betätigt wird, werden an der Regelungseinheit 32 für die Verbrennung eingegeben. Fig. 4 shows the control operation of a control unit (ECU) 32 for combustion. For example, the control unit 32 for combustion consists of a microcomputer and circuits around the microcomputer. The combustion control unit 32 electrically controls electrical components shown in FIG. 1 by performing predetermined calculations on input signals based on a preset program. The electrical components of the combustion device include the fuel pump 2 , the air pump 7 , the electromagnetic coil 26 of the fuel injection valve 4 and the spark plug 30 . Signals from an operating switch group 33 , for example, from an operating switch 33 a for combustion, which is operated by a user, are input to the control unit 32 for the combustion.

Fig. 5 zeigt den zeitlichen Verlauf von Regelungsvorgängen der Regelungs einheit 32 für die Verbrennung. Zu der Zeitposition (0), die auf der horizontalen Achse in Fig. 5 angegeben ist, wird der Betriebsschalter 33a für die Verbrennung eingeschaltet, und beginnt der Verbrennungsbetrieb der Verbrennungsvor richtung. Nachdem der Betriebsschalter 33a für die Verbrennung eingeschaltet worden ist, wird elektrische Energie der Kraftstoffpumpe 2 und der Luftpumpe 7 zugeführt, so dass die Kraftstoff-Pumpe 2 und die Luftpumpe 7 zu arbeiten beginnen. Von der Startzeit der Kraftstoffpumpe 2 ausgehend läuft die Kraftstoff pumpe 2 mit einer vorbestimmten Drehzahl um. Weil die Kraftstoff-Pumpe 2 mit der vorbestimmten Drehzahl umläuft, wird der Kraftstoff in dem Kraftstoffbehälter 1 unter Druck gesetzt, damit er einen vorbestimmten Druck aufweist. Fig. 5 shows the time course of control processes of the control unit 32 for the combustion. At the time position (0), which is indicated on the horizontal axis in Fig. 5, the operation switch 33 a for the combustion is turned on, and the combustion operation of the direction of the combustion device begins. After the operation switch 33 has been turned on a for combustion, electric power of the fuel pump 2 and the air pump 7 is supplied so that the fuel pump 2 and the air pump 7 start to operate. Starting from the start time of the fuel pump 2 , the fuel pump 2 runs at a predetermined speed. Because the fuel pump 2 rotates at the predetermined speed, the fuel in the fuel tank 1 is pressurized to have a predetermined pressure.

Andererseits wird die elektrische Spannung, die an dem Motor der Luftpumpe 7 angelegt ist, allmählich erhöht, nachdem die Luftpumpe 7 gestartet ist. Daher wird die Drehzahl der Luftpumpe 7 allmählich erhöht, und wird die Luftmenge, die der Verbrennungskammer 3b zugeführt wird, ebenfalls allmählich vergrößert. Somit wird zu der Startzeit der Verbrennung verhindert, dass die Flamme durch die Zuführungsluft ausgeblasen wird. Die Drehzahl der Luftpumpe 7 wird auf eine vorbestimmte Drehzahl erhöht, nachdem eine vorbestimmte Zeit t2 verstrichen ist, und zwar durch eine Zeitgeberfunktion der Regelungseinheit 32 für die Verbrennung. On the other hand, the electric voltage applied to the motor of the air pump 7 is gradually increased after the air pump 7 is started. Therefore, the speed of the air pump 7 is gradually increased, and the amount of air that is supplied to the combustion chamber 3 b is also gradually increased. Thus, the flame is prevented from being blown out by the supply air at the start time of the combustion. The speed of the air pump 7 is increased to a predetermined speed after a predetermined time t2 has passed by a timer function of the combustion control unit 32 .

Andererseits werden Betriebssignale zur Veränderung des Verhältnisses (d. h. des Betriebsverhältnisses) zwischen der Zeit des in Betrieb Stehens und der Zeit des außer Betrieb Stehens von der Regelungseinheit 32 für die Verbrennung aus an der elektromagnetischen Spule 26 des Kraftstoff-Einspritzventils 4 eingegeben. Beispielsweise werden die Betriebssignale so geregelt, dass Kraftstoff mit einer vorbestimmten kleinen Kraftstoffmenge zu der Startzeit der Verbrennung (Zündzeit) eingespritzt wird und die Kraftstoff-Einspritzmenge nach der Zündung des Kraftstoffs allmählich vergrößert wird.On the other hand, operating signals for changing the ratio (ie, the operating ratio) between the time of being in operation and the time of being out of operation are input from the combustion control unit 32 to the electromagnetic coil 26 of the fuel injection valve 4 . For example, the operation signals are controlled so that fuel with a predetermined small amount of fuel is injected at the start time of the combustion (ignition time) and the fuel injection amount is gradually increased after the fuel is ignited.

Weiter werden Zündsignale von der Regelungseinheit 32 für die Verbrennung aus an der Zündkerze 30 während einer vorbestimmten Zeit t3 eingegeben, so dass Funken an dem Elektrodenbereich der Zündkerze 30 nur während der vorbestimmten Zeit t3 erzeugt werden. Nachdem die Verbrennung des aus Kraftstoff und Luft gemischten Gases gestartet worden ist, wird die Verbrennung mittels der Verbrennungswärme kontinuierlich durchgeführt. Daher wird das Zündsignal für die Zündkerze 30 nur während der vorbestimmten Zeit t3 erzeugt. Bei der ersten Ausführungsform wird die Kraftstoff-Zuführungsmenge durch das Betriebssignal für die elektromagnetisches Spule 26 des Kraftstoff-Einspritzventils 4 eingestellt, und wird die Luft-Zuführungsmenge durch Einstellen der Drehzahl der Luftpumpe 7 eingestellt. Daher ist es möglich, die Größe der Verbrennung der Verbrennungsvorrichtung einzustellen.Further, ignition signals from the combustion control unit 32 are input to the spark plug 30 during a predetermined time t3, so that sparks are generated at the electrode area of the spark plug 30 only during the predetermined time t3. After the combustion of the gas mixed with the fuel and air is started, the combustion is carried out continuously by means of the heat of combustion. Therefore, the ignition signal for the spark plug 30 is generated only during the predetermined time t3. In the first embodiment, the fuel supply amount is adjusted by the operation signal for the electromagnetic coil 26 of the fuel injection valve 4 , and the air supply amount is adjusted by adjusting the speed of the air pump 7 . Therefore, it is possible to adjust the amount of combustion of the combustion device.

Entsprechend der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird, wie in Fig. 1, 2 dargestellt ist, der von dem Kraftstoff-Einspritzventil 4 eingespritzte Kraftstoff in die Verbrennungskammer 3b nach dem Hindurchtritt durch das Kraftstoff-Strömungsloch 9d des Kraftstoff-Aufprallelements 9 eingeführt. Andererseits wird die von der Luftpumpe 7 gepumpte Luft in die Verbrennungs kammer 3b durch den Luft-Einführungsbereich 5a hindurch, der rund um das Kraftstoff-Einspritzventil 4 ausgebildet ist, durch die Innenseite des Drossel elements 8 und durch das Luft-Strömungsloch 9e des Kraftstoff-Aufprallelements 9 hindurch eingeführt.According to the first embodiment of the present invention, as shown in FIGS. 1, 2, the fuel injected from the fuel injection valve 4 is introduced into the combustion chamber 3 b after passing through the fuel flow hole 9 d of the fuel impact member 9 . On the other hand, the air pumped by the air pump 7 into the combustion chamber 3 b through the air introduction region 5 a, which is formed around the fuel injection valve 4 , through the inside of the throttle element 8 and through the air flow hole 9 e of the fuel impact element 9 inserted therethrough.

Bei der ersten Ausführungsform sind das Kraftstoff-Aufprallelement 9 und das Kraftstoff-Einspritzventil 4 so angeordnet, dass ein Teil des von den Einspritzöff nungen 27 aus eingespritzten Kraftstoffs auf dem Randbereich 9f des Kraftstoff- Strömungslochs 9d des Kraftstoff-Aufprallelements 9 aufprallt bzw. mit diesem zusammentrifft und der andere Teil des von den Einspritzöffnungen 27 aus eingespritzten Kraftstoffs direkt in die Verbrennungskammer 3b eingeführt wird, ohne auf dem Randbereich 9f aufzuprallen bzw. mit diesem zusammenzutreffen. In Fig. 1 bezeichnet "A" die Örtlichkeit des Aufprallkraftstoffs nach dem Aufprall. Weil der Kraftstoff, der auf dem Randbereich 9f aufprallt, durch die Aufprall energie zerstäubt wird, wird der zerstäubte Kraftstoff leicht vergast, dies sogar dann, wenn die Verbrennungskammer 3b auf eine normale Temperatur zu der Startzeit der Verbrennung gekühlt ist, und leicht mit Luft vermischt. Das gemischte Gas wird somit sofort in der Verbrennungskammer 3b durch die Funken der Zündkerze 30 leicht gezündet, und eine Verzögerung der Zündung ist verhindert.In the first embodiment, the fuel impact element 9 and the fuel injection valve 4 are arranged in such a way that part of the fuel injected from the injection openings 27 hits the edge region 9 f of the fuel flow hole 9 d of the fuel impact element 9 or meets with it and the other part of the fuel injected from the injection openings 27 is introduced directly into the combustion chamber 3 b without hitting the edge region 9 f or meeting it. In Fig. 1, "A" denotes the location of the impact fuel after the impact. Because the fuel that impinges on the edge portion 9 f is atomized by the impact energy, the atomized fuel is easily gasified, even when the combustion chamber 3 b is cooled to a normal temperature at the start time of combustion, and easily with Air mixed. The mixed gas is thus easily ignited immediately in the combustion chamber 3 b by the sparks of the spark plug 30 , and a delay in the ignition is prevented.

Ferner wird bei der ersten Ausführungsform, weil der Innendurchmesser des Drosselelements 8 kleiner als der Durchmesser der Luft-Einführungsöffnung 5a eingestellt ist, die Luft, die durch die Innenseite des Drosselelements 8 hindurchtritt, gestört bzw. verwirbelt. Daher kühlt die Luft, die rund um das Kraftstoff-Einspritzventil 4 herum durchtritt, das Kraftstoff-Einspritzventil 4, und ist die Durchführung der Wärmeübertragung der Luft verbessert. Als eine Folge wird sogar dann, wenn Wärme von der Verbrennungskammer 3b aus an das Kraftstoff-Einspritzventil 4 übertragen wird, das Kraftstoff-Einspritzventil 4 wirksam durch Luft gekühlt.Furthermore, in the first embodiment, because the inner diameter of the throttle element 8 is set smaller than the diameter of the air introduction opening 5 a, the air that passes through the inside of the throttle element 8 is disturbed or swirled. Therefore, the air passing around the fuel injection valve 4 cools the fuel injection valve 4 , and the heat transfer performance of the air is improved. As a result, even when heat is transferred from the combustion chamber 3 b to the fuel injection valve 4 , the fuel injection valve 4 is effectively cooled by air.

Fig. 3 zeigt die Beziehung zwischen dem mittleren Durchmesser des Kraftstoffs und dem Kraftstoffaufprall bezogen auf eine Veränderung der Kraftstoff-Strö mungsmenge, die von dem Kraftstoff-Einspritzventil 4 aus eingespritzt wird, wenn der Druck des Kraftstoffs, der von dem Kraftstoff-Einspritzventil 4 aus eingespritzt wird, auf 250 kPa eingestellt ist und die Einspritzfrequenz des Kraftstoff-Einspritzventils 4 auf 80 Hz eingestellt ist. Wie in Fig. 3 dargestellt ist, ist bei der ersten Ausführungsform, weil das Aufprallelement 9 so vorgesehen ist, dass der Einspritzkraftstoff auf dem Aufprallelement 9 aufprallt bzw. mit diesem zusammentrifft, der mittlere Durchmesser des Kraftstoffs auf einem etwa konstanten winzigen Wert ohne Rücksicht auf die Veränderung der Menge des eingespritzten Menge des flüssigen Kraftstoffs gehalten. Jedoch ist bei einem Vergleichsbeispiel ohne das Aufprallelement 9 der mittlere Durchmesser des Einspritzkraftstoffs nicht ausreichend klein bzw. winzig, und wird er mit der eingespritzten Menge der Kraftstoffströmung verändert. Fig. 3 shows the relationship between the average diameter of the fuel and the fuel collision based on a change in the fuel Strö mung amount which is injected from the fuel injection valve 4 when the pressure of the fuel from the fuel injection valve 4 from is injected, is set to 250 kPa and the injection frequency of the fuel injector 4 is set to 80 Hz. As shown in Fig. 3, in the first embodiment, because the impact member 9 is provided so that the injection fuel impinges on or meets the impact member 9 , the mean diameter of the fuel is at an approximately constant minute value regardless of kept changing the amount of injected amount of liquid fuel. However, in a comparative example without the impact element 9, the average diameter of the injection fuel is not sufficiently small or tiny, and it is changed with the amount of fuel flow injected.

Andererseits wird während einer normalen Verbrennung, nachdem eine vor bestimmte Zeit nach dem Start der Verbrennung mit der Zündung des gemisch ten Gases verstrichen ist, wenn der Kraftstoff ungleichmäßig in der Verbren nungskammer 3b verteilt wird, der Kraftstoff nicht ausreichend mit Luft gemischt, und wird die Durchführung der Verbrennung des gemischten Gases beeinträch tigt. Jedoch wird gemäß der ersten Ausführungsform ein Teil des Kraftstoffs, der von dem Kraftstoff-Einspritzventil 4 aus eingespritzt wird, in die Verbrennungs kammer 3b durch das Kraftstoff-Strömungsloch 9d des Aufprallelements 9 hindurch direkt eingeführt, ohne durch das Aufprallelement 9 beeinträchtigt bzw. beeinflusst zu werden. In Fig. 2 bezeichnet "B" die Örtlichkeit des Kraftstoffs, der nicht auf dem Randbereich 9f des Aufprallelements 9 aufprallt. Daher wird der Kraftstoff, der in die Verbrennungskammer 3b direkt eingeführt wird, innerhalb der Verbrennungskammer 3b gleichmäßig verteilt. Somit wird die Durchführung des Vermischens von Kraftstoff und Luft verbessert, wird die Durchführung der Verbrennung des gemischten Gases verbessert, und wird die in dem Abgas enthaltene gefährliche Substanz reduziert bzw. verringert.On the other hand, during normal combustion, after a certain time after the start of the combustion with the ignition of the mixed gas has elapsed, when the fuel is distributed unevenly in the combustion chamber 3 b, the fuel is not sufficiently mixed with air, and becomes the implementation of the combustion of the mixed gas impaired. However, according to the first embodiment, part of the fuel which is injected from the fuel injection valve 4 is directly introduced into the combustion chamber 3 b through the fuel flow hole 9 d of the impact element 9 , without being affected by the impact element 9 or to be influenced. In FIG. 2, “B” denotes the location of the fuel that does not collide with the edge area 9 f of the impact element 9 . Therefore, the fuel is introduced directly into the combustion chamber b 3, b within the combustion chamber 3 is uniformly distributed. Thus, the performance of mixing fuel and air is improved, the performance of combustion of the mixed gas is improved, and the dangerous substance contained in the exhaust gas is reduced.

Nachfolgend wird eine zweite bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf Fig. 7-10 beschrieben. Bei der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Aufprall-Betriebsart, bei der der Kraftstoff, der von dem Kraftstoff-Einspritzventil 4 aus eingespritzt wird, auf das Aufprallelement 9 aufprallt, oder die aufprallfreie Betriebsart, bei der der Kraftstoff, der von dem Kraftstoff-Einspritzventil 4 aus eingespritzt wird, auf das Aufprallelement 9 nicht aufprallt, entsprechend der Temperatur innerhalb der Verbrennungskammer 3b eingestellt. Bei der zweiten Ausführungsform sind Bauteile, die ähnlich solchen bei der ersten Ausführungsform bzw. gleich diesen sind, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und ist auf deren Erläuterung verzichtet.A second preferred embodiment of the present invention will now be described with reference to Figs. 7-10. In the second embodiment of the present invention, the collision mode in which the fuel injected from the fuel injection valve 4 impinges on the collision member 9 or the collision-free mode in which the fuel emitted from the fuel Injector 4 is injected from, not impacting on the impact element 9 , set according to the temperature within the combustion chamber 3 b. In the second embodiment, components that are similar to or similar to those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and their explanation is omitted.

Bei der zweiten Ausführungsform sind, wie in Fig. 8 dargestellt ist, vier Schen kelbereiche 90 einstückig mit dem Plattenbereich 9c des Kraftstoff-Aufprall elements 9 unter Einhaltung eines vorbestimmten Abstands zwischen zwei benachbarten Schenkelbereichen ausgebildet. Jeder der vier Schenkelbereiche 90 weist einen Lochbereich 90a in einer dem Flanschbereich 9b entsprechenden Position auf, der innerhalb des zylindrischen Bereichs 5 vorgesehen ist. Daher sind die Schenkelbereiche 90 des Kraftstoff-Aufprallelements 9 an dem Flansch bereich 5b des zylindrischen Bereichs 5 durch Einschrauben von Schrauben 40 in die Lochbereiche 90a befestigt, wie in Fig. 8, 9 dargestellt ist.In the second embodiment, as shown in Fig. 8, four leg regions 90 are integrally formed with the plate region 9 c of the fuel impact element 9 while maintaining a predetermined distance between two adjacent leg regions. Each of the four leg regions 90 has a hole region 90 a in a position corresponding to the flange region 9 b, which is provided within the cylindrical region 5 . Therefore, the leg portions 90 of the fuel impact element 9 at the flange section 5 b of the cylindrical portion 5 by screwing screws 40 into the hole portions 90 a mounted, as shown in Fig. 8, 9 is shown.

Das Kraftstoff-Aufprallelement 9 ist aus Aluminium mit einem Wärmeaus dehnungskoeffizienten von 31.10^-6/k hergestellt. Ferner ist der zylindrische Bereich 5 aus einem Nickel-Chrom-Stahl mit einem Wärmeausdehnungskoeffi zienten von 12.10^-6/k hergestellt. Somit wird, wenn die Temperatur innerhalb der Verbrennungskammer 3b 500°C misst, der Schenkelbereich 90 des Kraft stoff-Aufprallelements 9 um etwa 0,2 mm thermisch vergrößert, wird der Platten bereich 9c um etwa 0,2 mm thermisch vergrößert, und kommt daher das Kraft stoff-Aufprallelement 9 der Kraftstoff-Einspritzseite des Kraftstoff-Einspritzventils 4 nahe.The fuel impact element 9 is made of aluminum with a thermal expansion coefficient of 31.10 ^-6 / k. Furthermore, the cylindrical region 5 is made of a nickel-chromium steel with a coefficient of thermal expansion of 12.10 ^-6 / k. Thus, if the temperature inside the combustion chamber 3 b measures 500 ° C., the leg region 90 of the fuel impact element 9 is thermally enlarged by approximately 0.2 mm, the plate region 9 c is thermally enlarged by approximately 0.2 mm, and therefore comes the fuel impact element 9 of the fuel injection side of the fuel injection valve 4 close.

Bei der zweiten Ausführungsform wird das Verbrennungsgas innerhalb der Verbrennungskammer 3b der äußeren Seite durch den Abgasauslass 17, der sich von demjenigen der ersten Ausführungsform unterscheidet, zugeführt. Ferner ist die Verbrennungskammer 3b durch ein Abdeckelement 70 des Verbrennungsgefäßes 3 verschlossen. Andererseits ist bei der zweiten Aus führungsform ein Drosselbereich 5d, der dem Drosselbereich 8 der ersten Ausführungsform entspricht, in dem zylindrischen Bereich 5 vorgesehen.In the second embodiment, the combustion gas inside the combustion chamber 3 b is supplied to the outer side through the exhaust gas outlet 17 , which is different from that of the first embodiment. Furthermore, the combustion chamber 3 b is closed by a cover element 70 of the combustion vessel 3 . On the other hand, in the second embodiment, a throttle region 5 d, which corresponds to the throttle region 8 of the first embodiment, is provided in the cylindrical region 5 .

Als nächstes wird die Arbeitsweise der Verbrennungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform beschrieben. Wenn die Temperatur innerhalb der Verbrennungskammer 3b die normale Temperatur ist, beispielsweise zu der Seite des Zündens des aus Kraftstoff und Luft gemischten Gases, wird der Abstand zwischen dem Plattenbereich 9c des Kraftstoff-Aufprallelements 9 und der Kraftstoff-Einspritzseite (den Kraftstoff-Einspritzlöchern) des Kraftstoff- Einspritzventils 4 größer. Als eine Folge prallt der gesamte Kraftstoff, der von dem Kraftstoff-Einspritzventil 4 aus eingespritzt wird, auf der Innenwand zur Bildung bzw. Begrenzung des Kraftstofflochs 9d des Kraftstoff-Aufprallelements 9 auf, und wird dieser gesamte Kraftstoff danach in die Verbrennungskammer 3b eingeführt. Daher wird der Kraftstoff, der von dem Kraftstoff-Einspritzventil 4 aus eingespritzt wird, ausreichend zerstäubt, wird die Vergasung des Einspritzkraft stoffs sogar bei der normalen Temperatur erleichtert, und wird die Durchführung der Vermischung zwischen dem Einspritzkraftstoff und der Luft verbessert.Next, the operation of the combustion device according to the second embodiment will be described. When the temperature within the combustion chamber 3b, the normal temperature is, for example, to the side of igniting the mixed of fuel and air gas, the distance between the plate portion 9 c of the fuel impact element 9 and the fuel injection side (the fuel injection holes ) of the fuel injector 4 larger. As a result, all the fuel injected from the fuel injection valve 4 bounces on the inner wall to form the fuel hole 9 d of the fuel impact member 9 , and then all of the fuel is introduced into the combustion chamber 3 b . Therefore, the fuel that is injected from the fuel injection valve 4 is atomized sufficiently, the gasification of the injection fuel is facilitated even at the normal temperature, and the performance of the mixing between the injection fuel and the air is improved.

Andererseits wird mit der Verbrennung des Kraftstoffs innerhalb der Verbren nungskammer 3b Verbrennungsluft an das Kraftstoff-Aufprallelement 9 übertra gen. Wenn die Temperatur der Verbrennungskammer 3b auf etwa 500°C erhöht wird, werden die vier Schenkelbereiche 90 und der Plattenbereich 9c auf der Grundlage des Wärmeausdehnungskoeffizienten thermisch vergrößert, der sich von demjenigen des Kraftstoff-Aufprallelements 9 und des zylindrischen Bereichs 5 unterscheidet. Weil die Schenkelbereiche 90 des Kraftstoff-Aufprall elements 9 etwa um 0,2 mm thermisch vergrößert werden und weil der Platten bereiche 9c etwa um 0,2 mm thermisch vergrößert wird, kommt das Kraftstoff- Aufprallelement 9 der Kraftstoff-Einspritzseite des Kraftstoff-Einspritzventils 4 nahe. Durch den Vorgang der thermischen Vergrößerung des Kraftstoff-Aufprall elements 9 prallt der Kraftstoff, der von dem Kraftstoff-Einspritzventil 4 aus eingespritzt wird, auf der inneren Wand, die das Kraftstoff-Strömungsloch 9d des Kraftstoff-Aufprallelements bildet bzw. begrenzt, nicht auf, und wird dieser Kraftstoff direkt in die Verbrennungskammer 3b in einem weiten Bereich einge führt, wie mittels der Örtlichkeit "B" des Kraftstoffs in Fig. 10 dargestellt ist. Daher wird der Kraftstoff, der von dem Kraftstoff-Einspritzventil 4 aus eingespritzt wird, gleichmäßig in die Verbrennungskammer 3b verteilt, und ist die Durchführung des Mischens von Kraftstoff und Luft verbessert.On the other hand, the fuel b within the Burn drying chamber 3 combustion air is gen to the fuel impact element 9 übertra with combustion. When the temperature of the combustion chamber 3b is increased to about 500 ° C, the four leg portions 90 and the plate portion 9c on the Basis of the thermal expansion coefficient is increased thermally, which differs from that of the fuel impact element 9 and the cylindrical region 5 . Be because the leg portions 90 of the fuel impact element 9 about mm 0.2 thermally expanded and because the plates regions 9 c is about 0.2 mm larger thermal, is the fuel, the fuel-injector side comes impact element 9 of the fuel injector 4 close. Due to the process of thermally increasing the fuel impact element 9, the fuel that is injected from the fuel injection valve 4 does not impact on the inner wall that forms or limits the fuel flow hole 9 d of the fuel impact element , And this fuel is led directly into the combustion chamber 3 b in a wide range, as shown by the location "B" of the fuel in Fig. 10. Therefore, the fuel that is injected from the fuel injection valve 4 is evenly distributed into the combustion chamber 3 b, and the performance of the mixing of fuel and air is improved.

Gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden auf der Grundlage des Grades der thermischen Vergrößerung des Kraftstoff-Aufprall elements 9 in Folge der Veränderung der Temperatur der Verbrennungskammer 3b die Aufprall-Betriebsart, bei der der Einspritzkraftstoff in die Verbrennungs kammer 3b mit einem Aufprall eingeführt wird, und die aufprallfreie Betriebsart, bei der der Einspritzkraftstoff direkt in die Verbrennungskammer 3b ohne Aufprall eingeführt wird, selektiv geschaltet.According to the second embodiment of the present invention, based on the degree of thermal expansion of the fuel impact element 9 as a result of the change in the temperature of the combustion chamber 3 b, the impact mode in which the injection fuel into the combustion chamber 3 b with an impact is introduced, and the impact-free mode, in which the injection fuel is introduced directly into the combustion chamber 3 b without impact, selectively switched.

Somit wird bei der zweiten Ausführungsform während der normalen Verbren nung der Verbrennungsvorrichtung der gesamte Kraftstoff, der von dem Kraft stoff-Einspritzventil 4 aus eingespritzt wird, direkt in die Verbrennungskammer 3b eingeführt, ohne auf den Kraftstoff-Aufprallbereich 9 aufzutreffen. Daher kann der Einspritzkraftstoff bei einem Vergleich mit der ersten Ausführungsform in einem weiteren Bereich innerhalb der Verbrennungskammer 3b eingeführt werden.Thus, in the second embodiment, during the normal Burn voltage of the combustion apparatus of all of the fuel from the fuel injection valve 4 from being injected, b introduced directly into the combustion chamber 3 without impinging on the fuel impact area. 9 Therefore, the injection fuel can be introduced inside the combustion chamber 3b in a comparison with the first embodiment in a wider range.

Ferner ist bei der zweiten Ausführungsform die Zündkerze 30 an dem Verbren nungsgefäß 3 so befestigt, dass der Einspritzkraftstoff den Elektrodenbereich der Zündkerze 30 bei einer Betriebsart von Aufprall-Betriebsart und aufprallfreier Betriebsart berührt.Further, in the second embodiment, the spark plug 30 is attached to the combustion vessel 3 so that the injection fuel contacts the electrode area of the spark plug 30 in an impact mode and an impact free mode.

Nachfolgend wird eine dritte bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf Fig. 11 beschrieben. Fig. 11 zeigt eine Verbrennungsvorrichtung der dritten Ausführungsform. Bei der oben beschrie benen zweiten Ausführungsform ist das gesamte Kraftstoff-Aufprallelement 9 einschließlich des Plattenbereichs 9c aus Aluminium hergestellt. Jedoch sind bei der dritten Ausführungsform nur die Schenkelbereiche 90 aus Aluminium hergestellt, und ist der Plattenbereich 9c des Kraftstoff-Aufprallelements 9 aus Nickel-Chrom-Stahl hergestellt, dies in gleicher Weise wie der zylindrische Bereich 5. Der Plattenbereich 9c ist an den Schenkelbereichen 90 angeordnet, und der Abstand zwischen der Kraftstoff-Einspritzseite des Kraftstoff-Einspritz ventils 4 und dem Plattenbereich 9c ist durch eine Schraubenfeder 41 einge stellt, die zwischen dem Kraftstoff-Einspritzventil 4 und dem Plattenbereich 9c angeordnet ist. Daher wird, wenn der Plattenbereich 9c nahe zu der Kraftstoff- Einspritzseite des Kraftstoff-Einspritzventils 4 durch die thermische Ausdehnung der Schenkelbereiche 90 kommt, die Schraubenfeder 41 zusammengedrückt. Bei der dritten Ausführungsform sind die anderen Bereiche gleich bzw. ähnlich denjenigen bei der oben beschriebenen zweiten Ausführungsform, und ist die Arbeitsweise ebenfalls gleich bzw. ähnlich derjenigen bei der zweiten Ausfüh rungsform, und auf ihre Erläuterung ist daher verzichtet.A third preferred embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. 11. Fig. 11 shows a combustion apparatus of the third embodiment. In the above-described second embodiment, the entire fuel impact element 9 including the plate region 9 c is made of aluminum. However, in the third embodiment, only the leg regions 90 are made of aluminum, and the plate region 9 c of the fuel impact element 9 is made of nickel-chrome steel, in the same way as the cylindrical region 5 . The plate region 9 c is arranged on the leg regions 90 , and the distance between the fuel injection side of the fuel injection valve 4 and the plate region 9 c is provided by a coil spring 41 which is between the fuel injection valve 4 and the plate region 9 c is arranged. Therefore, when the plate portion 9 c comes close to the fuel injection side of the fuel injection valve 4 due to the thermal expansion of the leg portions 90 , the coil spring 41 is compressed. In the third embodiment, the other areas are the same as or the same as those in the second embodiment described above, and the operation is also the same or similar to that in the second embodiment, and the explanation thereof is therefore omitted.

Nachfolgend wird eine vierte bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf Fig. 12-15 beschrieben. Bei der ersten Ausführungsform wird zum selektiven Schalten der Aufprall-Betriebsart und der aufprallfreien Betriebsart für den Kraftstoff, der von den Kraftstoff-Einspritzventil 4 aus eingespritzt wird, Druckluft verwendet.A fourth preferred embodiment of the present invention will now be described with reference to Figs. 12-15. In the first embodiment, compressed air is used to selectively switch the collision mode and the collision-free mode for the fuel injected from the fuel injection valve 4 .

Bei der vierten Ausführungsform ist an der Kraftstoff-Einspritzseite des Kraftstoff- Einspritzventils 4 ein Ventilelement 56 vorgesehen. Wie in Fig. 12, 13A-13C dargestellt ist, weist das Ventilelement 56 eine Schraubenfeder 53 und einen Ventilbereich 52 mit einer Öffnung 50, durch die hindurch Einspritzkraftstoff hindurchtritt, und vier Öffnungen 51 auf, durch die hindurch Luft von der Luft pumpe 7 hindurchtritt.In the fourth embodiment, a valve element 56 is provided on the fuel injection side of the fuel injection valve 4 . As shown in FIGS. 12, 13A-13C, the valve member 56 has a coil spring 53 and a valve portion 52 with an opening 50 through which injection fuel passes, and four openings 51 through which air from the air pump 7 passes .

Insbesondere ist, wie in Fig. 12 dargestellt ist, ein Gehäuse 60 an der Kraftstoff- Einspritzseite des Kraftstoff-Einspritzventils 4 angeordnet, um eine Luft-Einfüh rungskammer 71 zu bilden. Das Gehäuse 60 ist an dem Abdeckbereich 70 des Verbrennungsgefäßes 3 angebracht bzw. befestigt. Eine Luftleitung 61 ist mit dem Gehäuse 60 so verbunden, dass die Axiallinie der Luftleitung 61 die Axiallinie des Kraftstoff-Einspritzventils 4 kreuzt.Specifically, as shown in FIG. 12, a housing 60 is arranged on the fuel injection side of the fuel injection valve 4 to form an air introduction chamber 71 . The housing 60 is attached to the cover area 70 of the combustion vessel 3 . An air line 61 is connected to the housing 60 such that the axial line of the air line 61 crosses the axial line of the fuel injection valve 4 .

Wie in Fig. 13A, 13B, 13C dargestellt ist, sind die vier Öffnungen 51 in der unteren Fläche des Ventilbereichs 52 des Ventilelements 56 vorgesehen. Jedes eine Ende der vier Öffnungen 51 steht mit der Öffnung 50 in Verbindung, durch die hindurch Einspritzkraftstoff hindurchtritt, die anderen Enden derselben stehen mit Aussparungsbereichen 54 in Verbindung. Daher stehen die Öffnungen 51 mit der Luft-Einführungskammer 71 des Gehäuses 60 über die Aussparungs bereiche 54 in Verbindung. Weiter ist ein kreisförmiger Flanschbereich 55 an einer Fläche des Ventilbereichs 52 des Ventilelements 56 vorgesehen. Die innere Endfläche des Flanschbereichs 55 berührt die äußere Umfangsseite des Kraftstoff-Einspritzventils 4.As shown in FIGS. 13A, 13B, 13C, the four openings 51 are provided in the lower surface of the valve portion 52 of the valve member 56 . Each one end of the four openings 51 communicates with the opening 50 through which injection fuel passes, and the other ends thereof communicate with recess portions 54 . Therefore, the openings 51 are connected to the air introduction chamber 71 of the housing 60 via the recess areas 54 . Furthermore, a circular flange area 55 is provided on a surface of the valve area 52 of the valve element 56 . The inner end face of the flange portion 55 contacts the outer peripheral side of the fuel injection valve 4 .

Wie in Fig. 12 dargestellt ist, wird die Federkraft einer Schraubenfeder 53 in einer Richtung zur Einwirkung gebracht, in der der Ventilbereich 52 des Ventil elements 56 einen kreisförmigen Flanschbereich 60a rund um eine Öffnung 62 des Gehäuses 60 drückt.As shown in Fig. 12, the spring force of a coil spring 53 is applied in a direction in which the valve region 52 of the valve element 56 presses a circular flange region 60 a around an opening 62 of the housing 60 .

Als nächstes wird die Arbeitsweise der Verbrennungsvorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform beschrieben. Bei der vierten Ausführungsform wird Luft, die von der Luftpumpe 7 gepumpt wird, zuerst in die Luft-Einführungskammer 71 eingeführt und dann in die Verbrennungskammer 3b durch den Aussparungs bereich 54 des Ventilbereichs 52 des Ventilelements 56, durch die Öffnungen 51, durch die Öffnung 50 und durch die Öffnung 62 des Gehäuses 60 hindurch eingeführt.Next, the operation of the combustion device according to the fourth embodiment will be described. In the fourth embodiment, air that is pumped by the air pump 7 is first introduced into the air introduction chamber 71 and then into the combustion chamber 3 b through the recess region 54 of the valve region 52 of the valve element 56 , through the openings 51 , through the opening 50 and inserted through the opening 62 of the housing 60 .

Wenn die Menge der Luft, die von der Luftpumpe 7 aus in die Luft-Einführungs kammer 71 eingeführt wird, in einem Fall wie beispielsweise zu der Startzeit klein ist, ist der Druck der Luft, die durch die Öffnungen 51 des Ventilbereichs 52 des Ventilelements 56 hindurchtritt, verhältnismäßig niedrig. Daher ist die Zusammenpressungslast des Ventilbereichs 52 infolge der Schraubenfeder 53 größer als der Druck der Luft, und wird der Zusammenpressungszustand des Ventilbereichs 52 aufrechterhalten. Als eine Folge trifft, wie in Fig. 14 dargestellt ist, Kraftstoff, der von dem Kraftstoff-Einspritzventil 4 aus eingespritzt wird, mit der Innenwand zur Ausbildung bzw. Begrenzung der Öffnung 50 des Ventil bereichs 52 zusammen, um zerstäubt zu werden, und wird der zerstäubte Kraftstoff in die Verbrennungskammer 3b eingeführt, wie durch die Örtlichkeit "A" des Kraftstoffs in Fig. 14 dargestellt ist.When the amount of air that is introduced from the air pump 7 into the air introduction chamber 71 is small in a case such as at the start time, the pressure of the air that is through the openings 51 of the valve portion 52 of the valve member 56 is passes through, relatively low. Therefore, the compression load of the valve portion 52 due to the coil spring 53 is larger than the pressure of the air, and the compression state of the valve portion 52 is maintained. As a result, as shown in FIG. 14, fuel injected from the fuel injection valve 4 coincides with the inner wall to form the opening 50 of the valve portion 52 to be atomized , as indicated by the locus "A" of the fuel in FIG. 14, the atomized fuel introduced into the combustion chamber 3 b.

Andererseits wird bei dem normalen Verbrennungszustand, weil die Menge der Luft, die von der Luftpumpe 7 aus in die Luft-Einführungskammer 71 eingeführt wird, größer wird, der Druck der Luft, die durch die Öffnungen 51 des Ventil bereichs 52 des Ventilelements 56 hindurchtritt, verhältnismäßig höher. Daher wird der Druck der Luft größer als die Zusammenpressungslast des Ventil bereichs 52 infolge der Schraubenfeder 55, und wird der Ventilbereich 52 in der Richtung nach oben (d. h. in der Druckreduzierungsrichtung der Schraubenfeder 55) in Fig. 14 bewegt. Als eine Folge wird, wie in Fig. 15 dargestellt ist, das Ventilelement 56 verhältnismäßig nahe zu dem Kraftstoff-Einspritzventil 4 hin bewegt, und wird daher der Kraftstoff, der von dem Kraftstoff-Einspritzventil 4 aus eingespritzt wird, in die Verbrennungskammer 3b in einem weiteren Bereich durch die Öffnung 62 des Gehäuses 60 hindurch eingeführt, ohne mit der Innenwand zur Ausbildung bzw. Begrenzung der Öffnung 50 des Ventilbereichs 52 zusammenzutreffen, wie durch die Örtlichkeit "B" für den Kraftstoff in Fig. 15 dargestellt ist. Entsprechend werden bei der Verbrennungsvorrichtung der vierten Ausführungsform die Aufprall-Betriebsart und die aufprallfreie Betriebsart entsprechend dem Druck der Luft, die in die Verbrennungskammer 3b einzu führen ist, selektiv geschaltet.On the other hand, in the normal combustion state, because the amount of air introduced into the air introduction chamber 71 from the air pump 7 becomes larger, the pressure of the air passing through the openings 51 of the valve portion 52 of the valve member 56 becomes relatively higher. Therefore, the pressure of the air becomes larger than the compressive load of the valve portion 52 due to the coil spring 55 , and the valve portion 52 is moved in the upward direction (ie, in the pressure reducing direction of the coil spring 55 ) in FIG. 14. As a result, as shown in FIG. 15, the valve member 56 is moved relatively close to the fuel injection valve 4 , and therefore the fuel injected from the fuel injection valve 4 becomes into the combustion chamber 3 b in another region is inserted through the opening 62 of the housing 60 without meeting the inner wall to form or limit the opening 50 of the valve region 52 , as shown by the location "B" for the fuel in FIG. 15. According to the fourth embodiment, the impact mode and the impact-free mode in accordance with the pressure of the air that is lead einzu in the combustion chamber 3 b, selectively switched by the combustion device.

Nachfolgend wird eine fünfte bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf Fig. 16-21 beschrieben. Bei der fünften Ausführungsform unterscheidet sich die Struktur der Verbrennungsvorrichtung von derjenigen, die bei der oben beschriebenen ersten bis vierten Ausführungs form beschrieben ist. Jedoch sind die Bauteile, die gleich bzw. ähnlich denje nigen bei den oben beschriebenen Ausführungsformen sind, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.A fifth preferred embodiment of the present invention will now be described with reference to Figs. 16-21. In the fifth embodiment, the structure of the combustion device is different from that described in the first to fourth embodiments described above. However, the components that are the same as those in the above-described embodiments are designated by the same reference numerals.

Wie in Fig. 16 dargestellt ist, weist das Verbrennungsgefäß 3 der Verbrennungs vorrichtung eine zylindrische äußere Wand 3a mit mehreren Luft-Einführungs öffnungen 3c und einen zylindrischen Luftzylinder 3d auf. Die vertikale Schnitt gestalt des Luftzylinders 3d ist so gewählt, dass dessen Breitenabmessung allmählich in Richtung zu einer Verbindungsposition hin größer wird, wo die äußere Wand 3a und der Luftzylinder 3d verbunden sind. Eine Trennwandplatte 3g zum Aufteilen des Inneren des Verbrennungsgefäßes 3 in die Verbrennungs kammer 3b und in die Mischkammer 3i ist derart angeordnet, dass sie sich an der Verbindungsposition horizontal erstreckt. Somit stehen bei der fünften Ausführungsform sowohl die Mischkammer 3i als auch die Verbrennungskam mer 3b miteinander über mehrere Verbindungslöcher 3h in Verbindung, die in der Trennwandplatte 3g ausgebildet sind. Ein plattenartiges poröses Element 3e ist an der Trennwandplatte 3g an der Seite der Mischkammer 3i befestigt. Das poröse Element 3e adsorbiert flüssigen Kraftstoff, um ihn darin zu halten, und für den flüssigen Kraftstoff besteht die Möglichkeit, dass er von dem porösen Element 3e aus verdampft wird. Das poröse Element 3e ist aus einem porösen Material, beispielsweise aus einem Schaummaterial, hergestellt. Daher wird bei der fünften Ausführungsform, sogar, nachdem eine Kraftstoff-Beheizung infolge der Zündkerze 30 angehalten ist, die Verdampfung von Kraftstoff wirksam erleichtert. In dem porösen Element 3e können Verbindungslöcher mit der gleichen Größe wie die Verbindungslöcher 3h der Trennwandplatte 3g an den gleichen Positionen wie die Verbindungslöcher 3h vorgesehen sein.As shown in Fig. 16, the combustion vessel 3 of the combustion device has a cylindrical outer wall 3 a with a plurality of air inlet openings 3 c and a cylindrical air cylinder 3 d. The vertical sectional shape of the air cylinder 3 d is chosen so that its width dimension gradually increases towards a connection position where the outer wall 3 a and the air cylinder 3 d are connected. A partition plate 3 g for dividing the interior of the combustion vessel 3 in the combustion chamber 3 b and in the mixing chamber 3 i is arranged such that it extends horizontally at the connection position. Thus, in the fifth embodiment, both the mixing chamber 3 i and the combustion chamber 3 b are connected to one another via a plurality of connection holes 3 h, which are formed in the partition plate 3 g. A plate-like porous element 3 e is attached to the partition plate 3 g on the side of the mixing chamber 3 i. The porous member 3 e adsorbs liquid fuel to hold it therein, and the liquid fuel has a possibility of being evaporated from the porous member 3 e. The porous element 3 e is made of a porous material, for example a foam material. Therefore, in the fifth embodiment, even after fuel heating due to the spark plug 30 is stopped, the evaporation of fuel is effectively facilitated. In the porous member 3 e, connection holes having the same size as the connection holes 3 h of the partition plate 3 g can be provided at the same positions as the connection holes 3 h.

Die Zündkerze 30 ist an einem Gehäuse 11 derart befestigt, dass sie in die Mischkammer 3i vorsteht. Der Funkenbereich der Zündkerze 30 ist innerhalb des Einspritzwinkels des Einspritzkraftstoffs von dem Kraftstoff-Einspritzventil 4 aus, d. h. innerhalb eines konischen Örtlichkeitsbereichs des Einspritzkraftstoffs, angeordnet. Jedoch kann der Funkenbereich der Zündkerze 30 außerhalb des konischen Örtlichkeitsbereichs des Einspritzkraftstoffs angeordnet sein.The spark plug 30 is fastened to a housing 11 in such a way that it projects into the mixing chamber 3 i. The spark area of the spark plug 30 is arranged within the injection angle of the injection fuel from the fuel injection valve 4 , ie within a conical locality area of the injection fuel. However, the spark area of the spark plug 30 may be located outside of the conical location area of the injection fuel.

Ein Luftkanal 3f ist zwischen dem Gehäuse 11 und dem Verbrennungsgefäß 3 ausgebildet. Luft, die von einem Lufteinlass 13a aus eingeführt wird, wird in den Luft-Einführungsbereich 5a des zylindrischen Bereichs 5 und in den Luftkanal 3f aufgeteilt. Die Luft, die in den Luftkanal 3f durch Aufteilung eingeführt wird, wird der Verbrennungskammer 3b des Verbrennungsgefäßes 3 durch die Luft- Einführungsöffnungen 3c hindurch zugeführt, die in der äußeren Wand 3a vorgesehen sind. Die Luft, die in den Luft-Einführungsbereich 5a des zylin drischen Bereichs 5 eingeführt wird, wird in den Luft-Strömungslöchern 9e des Kraftstoff-Aufprallelements 9 gedrosselt. Daher wird die Menge der Luft, die in die Mischkammer 3i eingeführt wird, kleiner, und gelangt die Kraftstoffmenge in einen reichen Zustand neben dem gemischten Gas innerhalb der Mischkammer 3i.An air duct 3 f is formed between the housing 11 and the combustion vessel 3 . Air that is introduced from an air inlet 13 a is divided into the air introduction region 5 a of the cylindrical region 5 and into the air duct 3 f. The air, which is introduced into the air duct 3 f by division, is fed to the combustion chamber 3 b of the combustion vessel 3 through the air introduction openings 3 c, which are provided in the outer wall 3 a. The air that is introduced into the air introduction region 5 a of the cylindrical region 5 is throttled in the air flow holes 9 e of the fuel impact element 9 . Therefore, the amount of air that is introduced into the mixing chamber 3 i becomes smaller, and the amount of fuel becomes rich besides the mixed gas within the mixing chamber 3 i.

Als nächstes wird die Struktur des Kraftstoff-Aufprallelements 9 der fünften Ausführungsform beschrieben. Wie in Fig. 17A, 17B dargestellt ist jedes der mehreren Luft-Strömungslöcher 9e so ausgebildet, dass es um einen vorbe stimmten Winkel geneigt ist, so dass sich die Luft, die durch die Luft-Strö mungslöcher 9e tritt, dreht. Andererseits ist ein Vorsprung 9f, der von der inneren Wand aus vorsteht, die das Kraftstoff-Strömungsloch 9d begrenzt, so ausgebildet, dass er einem der Luft-Strömungslöcher 9e gegenüberliegt. Next, the structure of the fuel impact member 9 of the fifth embodiment will be described. As shown in FIGS. 17A, 17B, each of the plurality of air flow holes 9 e is formed so that it is inclined at a predetermined angle so that the air passing through the air flow holes 9 e rotates. On the other hand, a protrusion 9 f protruding from the inner wall delimiting the fuel flow hole 9 d is formed to face one of the air flow holes 9 e.

Mehrere Einspritzlöcher sind in dem Kraftstoff-Einspritzventil 4 ausgebildet, so dass ein Teil des Kraftstoffs, der von den Einspritzlöchern des Kraftstoff-Ein spritzventils 4 aus eingespritzt wird, mit dem Vorsprung 9f, der in Fig. 17A dargestellt ist, zusammentrifft und der andere Teil des Kraftstoffs, der von den Einspritzlöchern des Kraftstoff-Einspritzventils 4 aus eingespritzt wird, mit dem Vorsprung 9f und der inneren Wand, die das Kraftstoff-Strömungsloch 9d bildet bzw. begrenzt, nicht zusammentrifft. Weiter ist bei der fünften Ausführungsform der Einspritzwinkel des Kraftstoffs, der von den Einspritzlöchern des Kraftstoff- Einspritzventils 4 aus eingespritzt wird, so eingestellt bzw. gewählt, dass er in dem Bereich von beispielsweise 30-50° liegt.A plurality of injection holes are formed in the fuel injection valve 4 so that a part of the fuel injected from the injection holes of the fuel injection valve 4 coincides with the projection 9 f shown in FIG. 17A and the other Part of the fuel that is injected from the injection holes of the fuel injection valve 4 does not meet with the projection 9 f and the inner wall that forms or delimits the fuel flow hole 9 d. Further, in the fifth embodiment, the injection angle of the fuel injected from the injection holes of the fuel injection valve 4 is set or selected to be in the range of, for example, 30-50 °.

Eine Öffnung 5e ist in der Seitenwand des zylindrischen Bereichs 5 vorgesehen, der das Kraftstoff-Aufprallelement 9 so an einer Position abstützt, dass die Luft- Einführungsöffnung 13a, die in einem Flansch 13 des Gehäuses 11 vorgesehen ist, dem umfangsseitigen Wandbereich 5f, der die Öffnung 5e bildet bzw. begrenzt, zugewandt ist. Daher trifft Luft von der Luftpumpe 7 mit dem umfangs seitigen Wandbereich 5f, der den Öffnungsbereich 5e bildet bzw. begrenzt, zusammen, um in den Luft-Einführungsbereich 5a des zylindrischen Bereichs 5 und in den Luftkanal 3f eingeführt zu werden.An opening 5 e is provided in the side wall of the cylindrical region 5 , which supports the fuel impact element 9 at a position such that the air introduction opening 13 a, which is provided in a flange 13 of the housing 11 , the peripheral wall region 5 f , which forms or delimits the opening 5 e, faces. Therefore, air hits from the air pump 7 to the perimeter side wall portion 5 for forming the opening portion 5 e, or limits, together to be introduced into the air introduction portion 5 a of the cylindrical portion 5 and into the air duct 3 f.

Als nächstes wird der Vorgang der Regelung der Kraftstoff-Einspritzfrequenz des Kraftstoff-Einspritzventils 4 beschrieben. Bei der fünften Ausführungsform wird die Kraftstoff-Einspritzfrequenz des Kraftstoff-Einspritzventils 4 durch die Regelungseinheit (ECU) 32 für die Verbrennung entsprechend der Sauerstoff dichte innerhalb der Verbrennungskammer 3b geregelt. Die Sauerstoffdichte innerhalb der Verbrennungskammer 3b wird mittels eines Sauerstoffsensors 110 festgestellt, der aus einer Sauerstoffkonzentrations-Zelle gebildet ist. Der Sauerstoffsensor 110 ist derart angebracht, dass er in die Verbrennungskammer 3b an einem Wandbereich in der Nähe einer Abgasöffnung 17 des Gehäuses 11 vorsteht. Bei der fünften Ausführungsform ist der Ausgangswert (Ausgangs signal) des Sauerstoffsensors 110 eine Vergleichsdifferenz zwischen einem Standardsauerstoff (beispielsweise atmosphärischem Sauerstoff) und der Sauerstoffdichte innerhalb der Verbrennungskammer 3b. Daher wird, wenn die Sauerstoffdichte innerhalb der Verbrennungskammer 3b höher wird, der Aus gangswert des Sauerstoffsensors 110 kleiner. Andererseits wird, wenn die Sauerstoffdichte innerhalb der Verbrennungskammer 3b kleiner wird, der Ausgangswert des Sauerstoffsensors 110 größer. Next, the process of controlling the fuel injection frequency of the fuel injection valve 4 will be described. In the fifth embodiment, the fuel injection frequency of the fuel-injection valve 4 by the control unit (ECU) 32 for the combustion according to the oxygen density controlled within the combustion chamber 3 b. The oxygen density within the combustion chamber 3 b is determined by means of an oxygen sensor 110 , which is formed from an oxygen concentration cell. The oxygen sensor 110 is attached in such a way that it projects into the combustion chamber 3 b on a wall region in the vicinity of an exhaust gas opening 17 of the housing 11 . In the fifth embodiment, the output value (output signal) of the oxygen sensor 110 is a comparison difference between a standard oxygen (for example atmospheric oxygen) and the oxygen density within the combustion chamber 3 b. Therefore, when the oxygen density is higher b within the combustion chamber 3, the output value from the oxygen sensor 110 is less. On the other hand, the output value of the oxygen sensor 110 when the oxygen density within the combustion chamber 3 b is smaller, bigger.

Das Signal des Sauerstoffsensors 110 wird in die Regelungseinheit 32 für die Verbrennung der Verbrennungsvorrichtung eingegeben, und die Kraftstoff- Einspritzfrequenz des Kraftstoff-Einspritzventils 4 wird auf der Grundlage des Eingabesignals geregelt.The signal from the oxygen sensor 110 is input to the combustion unit combustion control unit 32 , and the fuel injection frequency of the fuel injection valve 4 is controlled based on the input signal.

Als nächstes wird die Arbeitsweise der Verbrennungsvorrichtung gemäß der fünften Ausführungsform beschrieben. Fig. 18 zeigt den Vorgang der Regelung der Verbrennungsvorrichtung mittels der Regelungseinheit 32 für die Verbren nung. In der Null-Position auf der horizontalen Achse von Fig. 18 wird der Betrieb der Verbrennung 32a eingeschaltet, und wird der Betrieb der Verbren nungsvorrichtung gestartet. Als erstes wird elektrischer Strom der Kraftstoff pumpe 2 und der Luftpumpe 7 zum Start des Betriebs der beiden Pumpen 2, 7 zugeführt. Hierbei läuft die Kraftstoffpumpe 2 mit einer vorbestimmten normalen Drehzahl von der Startzeit an um. Durch die Umlaufbewegung der Kraftstoff pumpe 2 mit der vorbestimmten Drehzahl wird der Druck des Kraftstoffs inner halb des Kraftstoffbehälters 1 auf einen vorbestimmten Druck erhöht. Anderer seits läuft die Luftpumpe 7 zunächst mit einer ersten vorbestimmten Drehzahl entsprechend einer Luftmenge Q1 von der Startzeit an um. Nachdem eine vorbestimmten Zeit t1 verstrichen ist, läuft die Luftpumpe 7 mit einer zweiten Drehzahl um, die der Luftmenge Q2 größer als die Luftmenge Q1 entspricht.Next, the operation of the combustion device according to the fifth embodiment will be described. Fig. 18 shows the process of controlling the combustion device by means of the control unit 32 for the combustion. In the zero position on the horizontal axis of Fig. 18, the operation of the combustion 32 a is turned on, and the operation of the combustion device is started. First, electric power is the fuel pump 2 and the air pump 7 to start the operation of the two pumps 2, 7, respectively. Here, the fuel pump 2 runs at a predetermined normal speed from the start time. By rotating the fuel pump 2 at the predetermined speed, the pressure of the fuel inside the fuel tank 1 is increased to a predetermined pressure. On the other hand, the air pump 7 initially rotates at a first predetermined speed corresponding to an air quantity Q1 from the start time. After a predetermined time t1 has elapsed, the air pump 7 rotates at a second speed which corresponds to the air quantity Q2 greater than the air quantity Q1.

Andererseits wird die Sauerstoffdichte innerhalb der Verbrennungskammer 3b mittels des Sauerstoffsensors 110 festgestellt, und wird das Ausgangssignal des Sauerstoffsensors 110 in die Regelungseinheit 32 für die Verbrennung einge geben. In einem Bestimmungsteil der Regelungseinheit 32 für die Verbrennung wird bestimmt, ob der Ausgangswert des Sauerstoffsensors 110 höher als ein vorbestimmter Wert ist oder nicht. Wenn der Ausgangswert des Sauerstoff sensors 110 niedriger als der vorbestimmte Wert ist, wird bestimmt, dass die Sauerstoffdichte innerhalb der Verbrennungskammer 3b höher als eine vor bestimmten Dichte ist, und wird ein Signal, bei dem das Nadelventil 25 (Fig. 6) des Kraftstoff-Einspritzventils 4 mit einer Vibration von 100 Hz zwischen einer Ventilschließstellung und eine Ventileöffnungsstellung zur Vibration gebracht wird, an der elektromagnetischen Spule 26 (Fig. 6) des Kraftstoff-Einspritzventils 4 eingegeben. Andererseits wird, wenn der Ausgangswert des Sauerstoffsensors 110 höher als der vorbestimmte Wert ist, bestimmt, dass die Sauerstoffdichte innerhalb der Verbrennungskammer 3b niedriger als die vorbestimmte Dichte ist, und wird ein Signal, bei dem das Nadelventil 25 (Fig. 6) des Kraftstoff-Einspritz ventils 4 mit einer Frequenz von 20 Hz zur Vibration gebracht wird, an der elek tromagnetischen Spule 26 (Fig. 6) des Kraftstoff-Einspritzventils 4 eingegeben.On the other hand, the oxygen density within the combustion chamber 3 b is determined by means of the oxygen sensor 110 , and the output signal of the oxygen sensor 110 is entered into the control unit 32 for the combustion. In a determination part of the combustion control unit 32 , it is determined whether or not the output value of the oxygen sensor 110 is higher than a predetermined value. When the output value of the oxygen sensor 110 is lower than the predetermined value, it is determined that the oxygen density inside the combustion chamber 3 b is higher than a predetermined density, and a signal is output at which the needle valve 25 ( FIG. 6) of the fuel Injection valve 4 is vibrated with a vibration of 100 Hz between a valve closing position and a valve opening position, entered at the electromagnetic coil 26 ( FIG. 6) of the fuel injection valve 4 . On the other hand, when the output value of the oxygen sensor 110 is higher than the predetermined value, it is determined that the oxygen density inside the combustion chamber 3 b is lower than the predetermined density and becomes a signal at which the needle valve 25 ( FIG. 6) of the fuel Injection valve 4 is vibrated at a frequency of 20 Hz, entered on the elec tromagnetic coil 26 ( Fig. 6) of the fuel injector 4 .

Ferner wird ein Betriebssignal zur Veränderung des Betriebsverhältnisses (d. h. des Verhältnisses von Einschaltzeit zu Ausschaltzeit) an der elektromagne tischen Spule 26 des Kraftstoff-Einspritzventils 4 von der Regelungseinheit 32 für die Verbrennung aus eingegeben. Bei der fünften Ausführungsform wird das Betriebssignal in einer solchen Weise geregelt, dass der Kraftstoff mit einer vorbestimmten Mindestmenge zu der Zündzeit eingespritzt wird und die Kraft stoffmenge nach der Zündung des Kraftstoffs allmählich vergrößert wird. D. h., wie in Fig. 18 dargestellt ist, wird das Betriebsverhältnis auf A1 unmittelbar nach dem Vorgang des Starts der Verbrennung der Verbrennungsvorrichtung einge stellt. Danach wird während der vorbestimmten Zeit t1, nachdem der Vorgang der Verbrennung der Verbrennungsvorrichtung gestartet worden ist, das Betriebsverhältnis allmählich vergrößert. Nachdem die vorbestimmte Zeit t1 verstrichen ist, wird das Betriebsverhältnis auf A2 eingestellt.Furthermore, an operating signal for changing the operating ratio (ie the ratio of on time to off time) is input to the electromagnetic coil 26 of the fuel injection valve 4 from the control unit 32 for combustion. In the fifth embodiment, the operation signal is controlled in such a manner that the fuel is injected with a predetermined minimum amount at the ignition timing and the amount of fuel is gradually increased after the fuel is ignited. That is, as shown in FIG. 18, the duty ratio is set to A1 immediately after the combustion device starts to burn. Thereafter, during the predetermined time t1 after the combustion device starts to burn, the duty ratio is gradually increased. After the predetermined time t1 has passed, the duty ratio is set to A2.

Elektrische Energie (das Zündsignal) wird der Zündkerze 30 nur während einer vorbestimmten Zeit t3 zugeführt. Daher werden nur während der vorbestimmten Zeit t3 Funken in dem Elektrodenbereich der Zündkerze 30 erzeugt. Weil die Verbrennung durch die Verbrennungswärme kontinuierlich durchgeführt wird, nachdem die Verbrennung des gemischten Gases begonnen hat, werden die Zündsignale von der Regelungseinheit 32 für die Verbrennung für die Zündkerze 30 nur während der vorbestimmten Zeit t3 erzeugt. Bei der fünften Aus führungsform wird die Kraftstoff-Zuführungsmenge durch das Betriebsverhältnis für die elektromagnetische Spule 26 des Kraftstoff-Einspritzventils 4 eingestellt, und wird die Luft-Zuführungsmenge durch die Einstellung der Drehzahl der Luftpumpe 7 eingestellt, so dass die Größe der Verbrennung der Verbrennungs vorrichtung eingestellt wird.Electrical energy (the ignition signal) is supplied to the spark plug 30 only during a predetermined time t3. Therefore, sparks are generated in the electrode area of the spark plug 30 only during the predetermined time t3. Because the combustion by the combustion heat is continuously performed after the mixed gas combustion has started, the ignition signals from the combustion control unit 32 for the spark plug 30 are generated only during the predetermined time t3. In the fifth embodiment, the fuel supply amount is adjusted by the duty ratio for the electromagnetic coil 26 of the fuel injection valve 4 , and the air supply amount is adjusted by adjusting the speed of the air pump 7 so that the amount of combustion of the combustion device is set.

Zu der Anfangszeit der Verbrennung wird, weil es schwierig ist, den Kraftstoff zu zünden, die Verbrauchsmenge des Sauerstoffs kleiner, und verbleibt Sauerstoff in der Verbrennungskammer 3b mit einer hohen Dichte. Daher wird der Aus gangswert des Sauerstoffsensors 110 kleiner. Wie durch das Fließdiagramm in Fig. 19 dargestellt ist, wird in Schritt S100 ein Ausgangswert NA von dem Sauerstoffsensor 110 aus in die Regelungseinheit 32 für die Verbrennung eingelesen. Als nächstes wird in dem Bestimmungsteil der Regelungseinheit 32 für die Verbrennung bestimmt, ob der Ausgangswert NA des Sauerstoffsensors 110 größer als ein vorbestimmter Wert N ist oder nicht. Wenn der Ausgangswert NA nicht größer als der vorbestimmte Wert N ist, regelt die Regelungseinheit 32 für die Verbrennung das Nadelventil 25 des Kraftstoff-Einspritzventils 4 in Hinblick auf eine Vibration mit der Frequenz von 100 Hz. Daher wird der Kraft stoff, der von dem Kraftstoff-Einspritzventil 4 aus eingespritzt wird, zerstäubt. Weiter wird in Schritt S140 ein EIN/AUS-Betriebsignal von der Regelungseinheit 32 für die Verbrennung an die elektromagnetische Spule 26 des Kraftstoff- Einspritzventils 4 abgegeben.At the initial time of combustion, because it is difficult to ignite the fuel, the amount of consumption of oxygen becomes smaller, and oxygen remains in the combustion chamber 3 b with a high density. Therefore, the output value of the oxygen sensor 110 becomes smaller. As shown by the flowchart in FIG. 19, an output value NA is read from the oxygen sensor 110 into the control unit 32 for the combustion in step S100. Next, in the determination part of the combustion control unit 32 , it is determined whether or not the output value NA of the oxygen sensor 110 is larger than a predetermined value N. When the output value NA is not larger than the predetermined value N, the combustion control unit 32 controls the needle valve 25 of the fuel injection valve 4 with respect to vibration at the frequency of 100 Hz. Therefore, the fuel released from the fuel Injector 4 is injected from, atomized. Furthermore, in step S140, an ON / OFF operating signal is output from the control unit 32 for the combustion to the electromagnetic coil 26 of the fuel injection valve 4 .

Ferner trifft ein Teil des zerstäubten Einspritzkraftstoffs mit dem Vorsprung 9f, der in der Innenwand ausgebildet ist, die das Kraftstoff-Strömungsloch 9d des Kraftstoff-Aufprallelements 9 bildet bzw. begrenzt, zusammen. Somit wird gemäß der fünften Ausführungsform zu der Anfangszeit der Verbrennung zusätzlich zu der Zerstäubung von Kraftstoff infolge der Hochfrequenz-Kraftstoffeinspritzung des Kraftstoff-Einspritzventils 4 der eingespritzte Kraftstoff durch das Zusam mentreffen mit dem Vorsprung 9f weiter zerstäubt. Daher ist zu der Anfangszeit der Verbrennung die Durchführung des Vermischens zwischen dem Einspritz- Kraftstoff und der Verbrennungsluft verbessert. Somit ist die Verzögerungszeit der Zündung stark verkürzt.Furthermore, part of the atomized injection fuel coincides with the projection 9 f, which is formed in the inner wall that forms or delimits the fuel flow hole 9 d of the fuel impact element 9 . Thus, according to the fifth embodiment, in addition to the atomization of fuel due to the high-frequency fuel injection of the fuel injection valve 4, the injected fuel is further atomized by meeting with the protrusion 9 f at the initial time of combustion. Therefore, at the start of the combustion, the blending between the injection fuel and the combustion air is improved. The ignition delay time is thus greatly reduced.

Andererseits wird, wenn die Durchführung des Vermischens zwischen dem Einspritzkraftstoff und der Verbrennungsluft verbessert wird und die Verbren nung den normalen Verbrennungszustand erreicht, eine große Luftmenge für die Verbrennung verwendet. Daher wird der Ausgangswert NA des Sauerstoff sensors 110 größer als der vorbestimmte Wert N in Schritt S110. Daher regelt in Schritt S130 die Regelungseinheit 32 für die Verbrennung die elektromagne tische Spule 26 so, dass das Nadelventil 25 des Kraftstoff-Einspritzventils 4 mit der Frequenz von 20 Hz in Vibration versetzt wird. Somit wird der Einspritzkraft stoff in einem großen Flüssigtropfen-Zustand eingeführt. Jedoch wird in diesem Zustand, weil die Verbrennungsvorrichtung in einem normalen Zustand arbeitet, die Verbrennung der Verbrennungsvorrichtung nicht instabil.On the other hand, if the performance of mixing between the injection fuel and the combustion air is improved and the combustion reaches the normal combustion state, a large amount of air is used for the combustion. Therefore, the output value NA of the oxygen sensor 110 becomes larger than the predetermined value N in step S110. Therefore, in step S130, the combustion control unit 32 controls the electromagnetic coil 26 so that the needle valve 25 of the fuel injection valve 4 is vibrated at the frequency of 20 Hz. Thus, the injection fuel is introduced in a large liquid drop state. However, in this state, because the combustion device is operating in a normal state, the combustion of the combustion device does not become unstable.

Fig. 20 zeigt die Beziehung zwischen dem Volumenverhältnis des zerstäubten Kraftstoffs mit einem feinen Durchmesser gleich 50 µm oder kleiner zu dem gesamten Einspritzkraftstoff und der Kraftstoff-Einspritzfrequenz des Kraftstoff- Einspritzventils 4. In Fig. 20 ist die Menge des Einspritzkraftstoffs eine Einspritz menge entsprechend der Größe einer Wärmestrahlung von 6 kW innerhalb der Verbrennungskammer 3b. Wie in Fig. 20 dargestellt ist, wird bei einer Erhöhung der Kraftstoff-Einspritzfrequenz des Kraftstoff-Einspritzventils 4 das Volumen verhältnis des zerstäubten Kraftstoffs mit dem feinen Durchmesser gleich 50 µm oder kleiner zu dem gesamten Einspritzkraftstoff vergrößert. Fig. 21A ist eine schematische Ansicht mit der Darstellung des Kraftstoff-Einspritzzustands bei einer Hochfrequenz-Kraftstoffeinspritzung (beispielsweise mit 100 Hz), und Fig. 21B ist eine schematische Ansicht mit der Darstellung eines Kraftstoff-Einspritz zustands bei einer Niederfrequenz-Kraftstoffeinspritzung (beispielsweise mit 20 Hz). Wie in Fig. 21A dargestellt ist, wird bei der Hochfrequenz-Kraftstoffein spritzung Kraftstoff in einem zerstäubten Zustand eingespritzt. Andererseits wird, wie in Fig. 21 B dargestellt ist, bei der Niederfrequenz-Kraftstoffeinspritzung Kraftstoff in einem flüssigen Zustand eingespritzt. Fig. 20 shows the relationship between the volume ratio of the atomized fuel with a fine diameter equal to 50 microns or smaller to the total injection fuel and the fuel-injection frequency of the fuel injection valve 4. In Fig. 20, the amount of the injection fuel is an injection amount corresponding to the size of a heat radiation of 6 kW within the combustion chamber 3 b. As shown in Fig. 20, when the fuel injection frequency of the fuel injection valve 4 is increased, the volume ratio of the atomized fuel having the fine diameter equal to 50 µm or smaller to the total injection fuel is increased. FIG. 21A is a schematic view showing the fuel injection state in a high-frequency fuel injection (for example, 100 Hz), and Fig. 21B is a schematic view showing a fuel injection state in a low-frequency fuel injection (for example with 20 Hz). As shown in FIG. 21A, in the high frequency fuel injection, fuel is injected in an atomized state. On the other hand, as shown in FIG. 21B, in the low-frequency fuel injection, fuel is injected in a liquid state.

Bei der fünften Ausführungsform werden der Einspritzkraftstoff und die Luft in der Mischkammer 3i gemischt, um zu dem gemischten Gas zu werden. Weil das gemischte Gas in der Mischkammer 3i derart eingestellt wird, dass es in Hinblick auf die Luft reich an Kraftstoff ist, verbrennt der eingespritzte Kraftstoff jedoch nicht vollständig.In the fifth embodiment, the injection fuel and the air in the mixing chamber 3 i are mixed to become the mixed gas. However, because the mixed gas in the mixing chamber 3 i is set to be rich in fuel in view of the air, the injected fuel does not burn completely.

Jedoch werden, weil die Verbrennungskammer 3b an der stromabwärtigen Seite der Mischkammer 3i vorgesehen ist, Verbrennungsflammen und nichtver branntes gemischtes Gas in der Mischkammer 3i in die Verbrennungskammer 3b von den Verbindungslöchern 3h der Trennwandplatte 3f aus eingeführt. Ferner wird die Luft, die durch Aufteilung in den Luf 21235 00070 552 001000280000000200012000285912112400040 0002010007164 00004 21116tkanal 3f eingeführt wird, auch in die Verbrennungskammer 3b von der Luft-Einführungsöffnung 3c aus eingeführt. Somit werden in der Verbrennungskammer 3b die Verbrennungs flammen und das nicht verbrannte gemischte Gas von der Mischkammer 3i mit der zugeführten Luft von dem Luftkanal 3f vollständig verbrannt.However, because the combustion chamber 3 b is provided on the downstream side of the mixing chamber 3 i, combustion flames and unburned mixed gas in the mixing chamber 3 i are introduced into the combustion chamber 3 b from the communication holes 3 h of the partition plate 3 f. Furthermore, the air, which is introduced by division into the air 21235 00070 552 001000280000000200012000285912112400040 0002010007164 00004 21116tkanal 3 f, is also introduced into the combustion chamber 3 b from the air introduction opening 3 c. Thus, in the combustion chamber 3 b, the combustion flames and the unburned mixed gas from the mixing chamber 3 i with the supplied air from the air duct 3 f are completely burned.

Die Luft, die in die Verbrennungskammer 3b von der Luft-Einführungsöffnung 3c aus einzuführen ist, tritt durch den Luftkanal 3f in der Nähe der Mischkammer 3i hindurch und wird durch die von der Mischkammer aus abgestrahlte Wärme erhitzt. Daher wird verhindert, dass die Temperatur der Verbrennungskammer 3b bei Lufteinführung von der Luft-Einführungsöffnung 3c aus abgesenkt wird. Die Wirkung der Verbrennung der Verbrennungsvorrichtung ist somit verbessert. Ferner wird, weil Luft von der Luft-Einführungsöffnung 3c aus eingeführt wird, die die Axiallinie der Verbrennungskammer 3b kreuzen soll, das nicht verbrannte gemischte Gas von der Mischkammer 3i durch die Lufteinführung von der Luft- Einführungsöffnung 3c aus gestört, und wird die Zerstäubung von Kraftstoff in dem gemischten Gas erleichtert. The air, which is to be introduced into the combustion chamber 3 b from the air introduction opening 3 c, passes through the air duct 3 f in the vicinity of the mixing chamber 3 i and is heated by the heat radiated from the mixing chamber. Therefore, the temperature of the combustion chamber 3 b is prevented from being lowered when the air is introduced from the air introduction opening 3 c. The effect of the combustion of the combustion device is thus improved. Further, since air 3 c from is introduced from the air introduction opening, the 3 b to cross the axial line of the combustion chamber, disturbed the unburned mixed gas from the mixing chamber 3 i through the air introduction from the air introduction port 3 c, and atomization of fuel in the mixed gas is facilitated.

Wie oben beschrieben worden ist, wird bei der oben beschriebenen Aus führungsform, weil die Mischkammer 3i an der stromaufwärtigen Seite der Verbrennungskammer 3b angeordnet ist, der Mischraum zum vorbereitenden Mischen und zur Verbrennung des Einspritzkraftstoffs verwendet. Daher ist die Durchführung der Verbrennung von gemischter Luft in der Verbrennungskammer 3b verbessert, und ist es nicht notwendig, die Größe der Verbrennungskammer 3b größer auszubilden.As has been described above, in the embodiment described above, because the mixing chamber 3 i is arranged on the upstream side of the combustion chamber 3 b, the mixing space is used for the preliminary mixing and for the combustion of the injection fuel. Therefore, the implementation of the combustion of mixed air in the combustion chamber 3 b is improved, and it is not necessary to make the size of the combustion chamber 3 b larger.

Ferner breitet sich, weil die Mischkammer 3i des Verbrennungsgefäßes 3 eine vertikale Schnittgestalt aufweist, bei der die Breitenabmessung in Richtung zu der Verbrennungskammer 3b hin allmählich größer wird, gemischtes Gas in der Verbrennungskammer 3i glatt aus, und ist die Durchführung des Mischens des gemischten Gases verbessert.Further, spreads because the mixing chamber i of the combustion vessel 3 having a vertical sectional shape 3, wherein the width dimension in the direction of the combustion chamber 3 b gradually becomes larger, mixed gas in the combustion chamber 3 i smooth, and is to perform the mixing of the mixed gas improved.

Gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Elek trodenbereich (Zündbereich) der Zündkerze 30 innerhalb oder außerhalb des vorbestimmten Einspritzwinkels des Einspritzkraftstoffs von dem Kraftstoff- Einspritzventils 4 aus angeordnet. D. h., der Elektrodenbereich der Zündkerze 30 befindet sich außerhalb einer Position, an der der Hauptstrom des Einspritz kraftstoffs eintrifft. Daher ist der Elektrodenbereich der Zündkerze 30 nicht in dem Hauptstrom des Einspritzkraftstoffs freigelegt, sondern in dem zerstäubten Kraftstoff, der sich von dem Hauptstrom aus ausbreitet. Somit wird bei der fünften Ausführungsform die Zündung durch den zerstäubten Kraftstoff leicht durchgeführt. Jedoch ist, wenn der Elektrodenbereich der Zündkerze in dem Hauptstrom des Zündkraftstoffs freigelegt ist, die Zündung von Kraftstoff infolge von flüssigen Tröpfchen des Einspritzkraftstoffs schwierig.According to the fifth embodiment of the present invention, the electrode area (ignition area) of the spark plug 30 is arranged inside or outside the predetermined injection angle of the injection fuel from the fuel injection valve 4 . That is, the electrode area of the spark plug 30 is outside a position where the main flow of the injection fuel arrives. Therefore, the electrode area of the spark plug 30 is not exposed in the main stream of the injection fuel, but in the atomized fuel that spreads from the main stream. Thus, in the fifth embodiment, the ignition by the atomized fuel is easily performed. However, when the electrode area of the spark plug is exposed in the main flow of the ignition fuel, the ignition of fuel due to liquid droplets of the injection fuel is difficult.

Ferner wird gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, weil das Luft-Strömungsloch 9e, durch das hindurch Luft strömt, so vorgesehen ist, dass es um den vorbestimmten Winkel geneigt ist, Luft in die Mischkammer 3i mit der Umlaufbewegung eingeführt. Daher ist die Durchführung des Ver mischens zwischen Einspritzkraftstoff und Luft durch die Umlaufbewegung der Luft in der Mischkammer 3i weiter verbessert.Further, according to the fifth embodiment of the present invention, because the air flow hole 9 e through which air flows is provided to be inclined by the predetermined angle, air is introduced into the mixing chamber 3 i with the orbital motion. Therefore, the implementation of the mixing between the injection fuel and air is further improved by the circulating movement of the air in the mixing chamber 3 i.

Gemäß der fünften Ausführungsform ist das poröse Element 3e an der Trenn wandplatte 3g an der Seite der Mischkammer 3i angeordnet, so dass ein Teil des flüssigen Kraftstoffs vorübergehend adsorbiert wird, ohne verdampft zu werden. Der adsorbierte flüssige Kraftstoff in dem porösen Element 3e wird die durch die Wärme, die von den Flammen in der Verbrennungskammer 3b erzeugt wird, und von der Wärme, die von den Flammen in der Mischkammer 3i erzeugt wird, verdampft. Somit wird während der normalen Verbrennung, nachdem die Zuführung von elektrischer Energie zu der Zündkerze 30 angehalten worden ist, Kraftstoff, der in dem porösen Element 3e adsorbiert ist, verdampft, um in der Mischkammer 3i oder in der Verbrennungskammer 3b zu verbrennen.According to the fifth embodiment, the porous element 3 e is arranged on the partition wall plate 3 g on the side of the mixing chamber 3 i, so that a part of the liquid fuel is temporarily adsorbed without being vaporized. The adsorbed liquid fuel in the porous element 3 e is evaporated by the heat generated by the flames in the combustion chamber 3 b and by the heat generated by the flames in the mixing chamber 3 i. Thus, during normal combustion, after the supply of electrical energy to the spark plug 30 is stopped, fuel adsorbed in the porous member 3 e is evaporated to burn in the mixing chamber 3 i or in the combustion chamber 3 b.

Als nächstes wird eine sechste bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf Fig. 22 beschrieben. Bei der sechsten Aus führungsform ist die Struktur der Verbrennungsvorrichtung gleich bzw. ähnlich derjenigen bei der oben beschriebenen fünften Ausführungsform. Bei der sechsten Ausführungsform wird anstelle des Sauerstoffsensors 110, der bei der fünften Ausführungsform beschrieben worden ist, ein Temperatursensor 111 verwendet, wie in Fig. 16 dargestellt ist. Der Temperatursensor 111 ist ein Thermoelementsensor. Wie mittels des Fließdiagramms in Fig. 22 dargestellt ist, wird in Schritt S101 ein Ausgangswert NB von dem Temperatursensor 111 in die Regelungseinheit 32 für die Verbrennung eingelesen. Als nächstes wird in dem Bestimmungsteil der Regelungseinheit 32 für die Verbrennung bestimmt, ob der Ausgangswert NB des Temperatursensors 111 größer als ein vorbestimmter Wert N ist oder nicht. Zu der Anfangszeit der Verbrennung ist, weil die Verbren nungstemperatur innerhalb der Verbrennungskammer 3b niedrig ist, der Aus gangswert NB des Temperatursensors 111 niedriger als der vorbestimmte Wert N. Somit regelt in Schritt S111, wenn der Ausgangswert NB nicht größer als der vorbestimmte Wert N ist, die Regelungseinheit 32 für die Verbrennung die elektromagnetische Spule 26 des Kraftstoff-Einspritzventils 4 so, dass das Nadelventil 25 des Kraftstoff-Einspritzventils 4 mit der Frequenz von 100 Hz in Vibration versetzt wird. Daher wird der Kraftstoff, der von dem Kraftstoff-Ein spritzventil 4 aus eingespritzt wird, zerstäubt. Ferner wird in Schritt S140 ein EIN/AUS-Betriebsignal von der Regelungseinheit 32 für die Verbrennung an die elektromagnetische Spule 26 des Kraftstoff-Einspritzventils 4 abgegeben.Next, a sixth preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 22. In the sixth embodiment, the structure of the combustion device is the same as or similar to that in the fifth embodiment described above. In the sixth embodiment, a temperature sensor 111 is used in place of the oxygen sensor 110 described in the fifth embodiment, as shown in FIG. 16. The temperature sensor 111 is a thermocouple sensor. As shown by means of the flow diagram in FIG. 22, an output value NB is read by the temperature sensor 111 into the control unit 32 for the combustion in step S101. Next, in the determination part of the combustion control unit 32 , it is determined whether or not the output value NB of the temperature sensor 111 is larger than a predetermined value N. Is at the initial time of combustion because the Burn drying temperature b within the combustion chamber 3 is low, the off transition value NB of the temperature sensor 111 is lower than the predetermined value N. Thus controls in step S111, if the output value of NB is not greater than the predetermined value N the combustion control unit 32 is the electromagnetic coil 26 of the fuel injection valve 4 so that the needle valve 25 of the fuel injection valve 4 is vibrated at the frequency of 100 Hz. Therefore, the fuel that is injected from the fuel injection valve 4 is atomized. Furthermore, in step S140, an ON / OFF operating signal is output from the combustion control unit 32 to the electromagnetic coil 26 of the fuel injection valve 4 .

Andererseits nimmt, wenn die Durchführung des Vermischens zwischen dem Einspritzkraftstoff und der Verbrennungsluft verbessert ist und die Verbrennung in den normalen Zustand gelangt, die Temperatur innerhalb der Verbrennungs kammer 3b zu. Daher wird der Ausgangswert NB des Temperatursensors 111 größer als der vorbestimmte Wert N in Schritt S111. Daher regelt in Schritt S130 die Regelungseinheit 32 für die Verbrennung die elektromagnetische Spule 26 so, dass das Nadelventil 25 des Kraftstoff-Einspritzventils 4 mit der Frequenz von 20 Hz in Vibration versetzt wird. Weiter weist bei der sechsten Aus führungsform die Verbrennungsvorrichtung den Kraftstoff-Aufprallbereich 9 gleich bzw. ähnlich demjenigen bei der fünften Ausführungsform auf. Somit wird bei der sechsten Ausführungsform die Wirkung der Arbeit gleich bzw. ähnlich derjenigen bei der oben beschriebenen fünften Ausführungsform erreicht.On the other hand, if the performance of mixing between the injection fuel and the combustion air is improved and the combustion comes to the normal state, the temperature inside the combustion chamber 3 b increases. Therefore, the output value NB of the temperature sensor 111 becomes larger than the predetermined value N in step S111. Therefore, in step S130, the combustion control unit 32 controls the electromagnetic coil 26 so that the needle valve 25 of the fuel injection valve 4 is vibrated at the frequency of 20 Hz. Furthermore, in the sixth embodiment, the combustion device has the fuel impact region 9 the same as or similar to that in the fifth embodiment. Thus, in the sixth embodiment, the effect of work equal to or similar to that in the fifth embodiment described above is achieved.

Nachfolgend wird eine siebte bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf Fig. 23 und 24 beschrieben. Bei der siebten Ausführungsform wird die Leuchtintensität infolge der Verbrennungsflammen innerhalb der Verbrennungskammer 3b mittels eines Leuchtintensitätssensors 112 festgestellt, und wird die Kraftstoff-Einspritzfrequenz des Kraftstoff-Einspritz ventils 4 auf der Grundlage des Ausgangswerts NC des Leuchtintensitäts sensors 112 geregelt. In dem Leuchtintensitätssensor 112 wird der Wert bzw. die Größe des elektrischen Stroms entsprechend der Leuchtintensität verändert. Der Leuchtintensitätssensor 112 stellt die Leuchtintensität der Verbrennungsflammen in der Verbrennungskammern 3b fest, die von der Luft-Einführungsöffnung 3c des Verbrennungsgefäßes 3 austritt.A seventh preferred embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 23 and 24. In the seventh embodiment, the luminous intensity due to the combustion flames within the combustion chamber 3 b is determined by means of a luminous intensity sensor 112 , and the fuel injection frequency of the fuel injection valve 4 is regulated on the basis of the output value NC of the luminous intensity sensor 112 . In the luminous intensity sensor 112 , the value or the size of the electrical current is changed in accordance with the luminous intensity. The luminous intensity sensor 112 determines the luminous intensity of the combustion flames in the combustion chambers 3 b, which emerges from the air introduction opening 3 c of the combustion vessel 3 .

Wie mittels des Fließdiagramms in Fig. 24 dargestellt ist, wird in Schritt S102 der Ausgangswert NC des Leuchtintensitätssensors 112 in die Regelungseinheit 32 für die Verbrennung eingelesen. Als nächstes wird in Schritt S112 in dem Bestimmungsteil der Regelungseinheit 32 für die Verbrennung bestimmt, ob der Ausgangswert (elektrischer Strom) NC des Leuchtintensitätssensors 112 größer als ein vorbestimmter Wert N ist oder nicht. Wenn der Ausgangswert NC nicht größer als der vorbestimmte Wert N ist, regelt die Regelungseinheit 32 für die Verbrennung die elektromagnetische Spule 26 des Kraftstoff-Einspritzventils 4 so, dass das Nadelventil 25 des Kraftstoff-Einspritzventils 4 mit der Frequenz von 100 Hz in Vibration versetzt wird. Daher wird der Kraftstoff, der von dem Kraftstoff-Einspritzventil 4 aus eingespritzt wird, zerstäubt. Ferner wird in Schritt S140 ein EIN/AUS-Betriebsignal von der Regelungseinheit 32 für die Verbren nung an die elektromagnetische Spule 26 des Kraftstoff-Einspritzventils 4 abgegeben.As shown by means of the flow diagram in FIG. 24, the output value NC of the luminous intensity sensor 112 is read into the control unit 32 for the combustion in step S102. Next, in step S112, it is determined in the determination part of the combustion control unit 32 whether or not the output value (electric current) NC of the luminous intensity sensor 112 is larger than a predetermined value N. When the output value NC is not larger than the predetermined value N, the combustion control unit 32 controls the electromagnetic coil 26 of the fuel injection valve 4 so that the needle valve 25 of the fuel injection valve 4 is vibrated at the frequency of 100 Hz . Therefore, the fuel that is injected from the fuel injection valve 4 is atomized. Further, in step S140, an ON / OFF operation signal is output from the combustion control unit 32 to the electromagnetic coil 26 of the fuel injection valve 4 .

Andererseits nimmt, wenn die Verbrennung innerhalb der Verbrennungskammer 3b in den normalen Zustand gelangt, die Temperatur innerhalb der Verbren nungskammer 3b zu. Daher wird der Ausgangswert (d. h. die Größe des Stroms) NC des Leuchtintensitätssensors 112 größer als der vorbestimmte Wert N in Schritt S112. Daher regelt in Schritt S130 die Regelungseinheit 32 für die Verbrennung die elektromagnetische Spule 26 so, dass das Nadelventil 25 des Kraftstoff-Einspritzventils 4 mit der Frequenz von 20 Hz in Vibration versetzt wird.On the other hand, when the combustion inside the combustion chamber 3 b comes to the normal state, the temperature inside the combustion chamber 3 b increases. Therefore, the output value (ie, the magnitude of the current) NC of the luminous intensity sensor 112 becomes larger than the predetermined value N in step S112. Therefore, in step S130, the combustion control unit 32 controls the electromagnetic coil 26 so that the needle valve 25 of the fuel injection valve 4 is vibrated at the frequency of 20 Hz.

Weiter weist bei der siebten Ausführungsform die Verbrennungsvorrichtung das Kraftstoff-Aufprallelement 9 gleich oder ähnlich demjenigen bei der fünften Ausführungsform auf. Somit wird bei der siebten Ausführungsform die Wirkung der Arbeitsweise gleicher oder ähnlich derjenigen bei der oben beschriebenen fünften Ausführungsform erreicht.Further, in the seventh embodiment, the combustion device has the fuel impact member 9 the same as or similar to that in the fifth embodiment. Thus, in the seventh embodiment, the effect of working the same or similar to that in the fifth embodiment described above is achieved.

Nachfolgend wird eine achte bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf Fig. 25 beschrieben. Bei der achten Aus führungsform wird die umfangsseitige Außentemperatur außerhalb der Verbren nungskammer 3b mittels eines Außentemperatursensors 113 festgestellt, und wird die Kraftstoff-Einspritzfrequenz des Kraftstoff-Einspritzventils 4 auf der Grundlage des Ausgangswerts des Temperatursensors 113 geregelt. Bei der achten Ausführungsform ist der Temperatursensor 113 ein Thermistor. In gleicher Weise wie bei dem Fließdiagramm in Fig. 22 wird der Ausgangswert (die Temperatur) des Temperatursensors 113 in die Regelungseinheit 32 für die Verbrennung eingelesen. Als nächstes wird in dem Bestimmungsteil der Rege lungseinheit 32 für die Verbrennung bestimmt, ob die Temperatur, die mittels des Temperatursensors 113 festgestellt wird, höher als eine vorbestimmter Tempe ratur ist oder nicht. Wenn die Temperatur des Temperatursensors 113 nicht höher als die vorbestimmter Temperatur ist, regelt die Regelungseinheit 32 für die Verbrennung die elektromagnetische Spule 26 des Kraftstoff-Einspritzventils 4 so, dass das Nadelventil 25 des Kraftstoff-Einspritzventils 4 mit der Frequenz von 100 Hz in Vibration versetzt wird. Daher wird der Kraftstoff, der von dem Kraftstoff-Einspritzventil 4 aus eingespritzt wird, zerstäubt.An eighth preferred embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. 25. In the eighth embodiment, the circumferential outside temperature outside the combustion chamber 3 b is determined by means of an outside temperature sensor 113 , and the fuel injection frequency of the fuel injection valve 4 is regulated on the basis of the output value of the temperature sensor 113 . In the eighth embodiment, the temperature sensor 113 is a thermistor. In the same manner as in the flowchart in FIG. 22, the output value (the temperature) of the temperature sensor 113 is read into the control unit 32 for the combustion. Next, in the determination part of the combustion control unit 32 , it is determined whether or not the temperature detected by the temperature sensor 113 is higher than a predetermined temperature. When the temperature of the temperature sensor 113 is not higher than the predetermined temperature, the combustion control unit 32 controls the electromagnetic coil 26 of the fuel injection valve 4 so that the needle valve 25 of the fuel injection valve 4 vibrates at the frequency of 100 Hz becomes. Therefore, the fuel that is injected from the fuel injection valve 4 is atomized.

Andererseits nimmt, wenn die Verbrennung innerhalb der Verbrennungskammer 3b in den normalen Zustand gelangt, die Temperatur innerhalb der Verbren nungskammer 3b zu. Daher wird die Temperatur (d. h. die Größe des Stroms), die mittels des Temperatursensors 113 festgestellt wird, höher als der vor bestimmte Wert. Daher regelt die Regelungseinheit 32 für die Verbrennung die elektromagnetische Spule 26 so, dass das Nadelventil 25 des Kraftstoff-Ein spritzventils 4 mit der Frequenz von 20 Hz in Vibration versetzt wird.On the other hand, when the combustion inside the combustion chamber 3 b comes to the normal state, the temperature inside the combustion chamber 3 b increases. Therefore, the temperature (ie, the magnitude of the current) detected by the temperature sensor 113 becomes higher than the predetermined value. Therefore, the control unit 32 for combustion controls the electromagnetic coil 26 so that the needle valve 25 of the fuel injection valve 4 is vibrated at the frequency of 20 Hz.

Ferner weist bei der achten Ausführungsform die Verbrennungsvorrichtung das Kraftstoff-Aufprallelement 9 gleich oder ähnlich demjenigen bei der oben beschriebenen fünften Ausführungsform auf. Somit wird bei der achten Aus führungsform die Wirkung der Arbeitsweise gleich oder ähnlich derjenigen bei der oben beschriebenen fünften Ausführungsform erreicht.Further, in the eighth embodiment, the combustion device has the fuel impact member 9 the same as or similar to that in the fifth embodiment described above. Thus, in the eighth embodiment, the effect of the operation is the same or similar to that in the fifth embodiment described above.

Nachfolgend wird eine neunte bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf Fig. 26, 27 beschrieben. Bei der neunten Ausführungsform wird die Kraftstoff-Einspritzfrequenz des Kraftstoff-Einspritz ventils ohne Verwendung eines Sensors der oben beschriebenen fünften bis achten Ausführungsform geregelt. Bei der neunten Ausführungsform ist die Struktur der Verbrennungsvorrichtung gleich oder ähnlich derjenigen, die unter Bezugnahme auf Fig. 16 beschrieben worden ist. Jedoch ist der Sauerstoff sensor 110 von Fig. 16 nicht vorgesehen. Wie mittels des Fließdiagramms in Fig. 26 dargestellt ist, wird, wenn der Betriebsschalter 33a für die Verbrennung (Fig. 4) in Schritt S200 eingeschaltet wird, die Luftpumpe 7 in Schritt S210 ein geschaltet, und arbeitet die Luftpumpe 7 mit der Strömungsmenge Q1 in Fig. 27 in Schritt S220. Als nächstes arbeitet die Zündkerze 30 in Schritt S230, und wird eine vorbestimmte Spannung, die an der Zündkerze 30 anliegt, in Schritt S240 eingestellt. Ferner wird die Kraftstoffpumpe 2 in Schritt S250 eingeschaltet, und wird der Betrieb der Kraftstoffpumpe 2 wie bei der fünften Ausführungsform beschrieben geregelt. Ferner arbeitet während der vorbestimmten Zeit t1, nachdem der Betriebsschalter 33a für die Verbrennung eingeschaltet worden ist, das Kraftstoff-Einspritzventil 4 mit der Frequenz f1 von 100 Hz im Schritt S260. Nachdem die vorbestimmte Zeit t1 verstrichen ist, arbeitet das Kraftstoff- Einspritzventil 4 mit der Frequenz f2 von 20 Hz. Das Schalten der Frequenz wird mittels einer Zeitgebereinheit der Regelungseinheit 32 für die Verbrennung durchgeführt. Ferner wird in Schritt S270 das Betriebsverhältnis der Kraftstoff einspritzung eingestellt. Nachdem der Vorgang der Verbrennung begonnen worden ist, wird das Betriebsverhältnis von A1 aus vergrößert. Als nächstes wird in Schritt S280 bestimmt, ob die vorbestimmte Betriebszeit t1 verstrichen ist oder nicht. Wenn die vorbestimmte Zeit t1 in Schritt S280 verstrichen ist, arbeitet das Kraftstoff-Einspritzventil 4 mit der Frequenz f2 von 20 Hz in Schritt S290, wird das Betriebsverhältnis auf A2 in Schritt S300 eingestellt, und wird die Menge der Luftströmung auf Q2 in Schritt S310 eingestellt. Somit wird in Schritt S320 der normale Verbrennungsbetrieb durchgeführt. Gemäß der neunten Ausführungs form wird das Schalten der Kraftstoff-Einspritzfrequenz des Kraftstoff-Einspritz ventils 4 durchgeführt, ohne einen Sensor vorzusehen, der bei der oben beschriebenen fünften bis achten Ausführungsform beschrieben ist. A ninth preferred embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 26, 27. In the ninth embodiment, the fuel injection frequency of the fuel injection valve is controlled without using a sensor of the fifth to eighth embodiments described above. In the ninth embodiment, the structure of the combustion device is the same or similar to that described with reference to FIG. 16. However, the oxygen sensor 110 of FIG. 16 is not provided. As shown by the flowchart in Fig. 26, when the operation switch 33 a for combustion ( Fig. 4) is turned on in step S200, the air pump 7 is turned on in step S210, and the air pump 7 operates with the flow amount Q1 in Fig. 27 in step S220. Next, the spark plug 30 operates in step S230, and a predetermined voltage applied to the spark plug 30 is set in step S240. Further, the fuel pump 2 is turned on in step S250, and the operation of the fuel pump 2 is controlled as described in the fifth embodiment. Further operates during the predetermined time t1 after the operation switch has been turned 33 a for combustion, the fuel injection valve 4 at the frequency f1 of 100 Hz at step S260. After the predetermined time t1 has passed, the fuel injection valve 4 operates at the frequency f2 of 20 Hz. The switching of the frequency is carried out by means of a timer unit of the control unit 32 for the combustion. Furthermore, the duty ratio of the fuel injection is set in step S270. After the combustion process is started, the duty ratio is increased from A1. Next, in step S280, it is determined whether or not the predetermined operating time t1 has passed. When the predetermined time t1 has passed in step S280, the fuel injection valve 4 operates at the frequency f2 of 20 Hz in step S290, the duty ratio is set to A2 in step S300, and the amount of air flow is set to Q2 in step S310 . Thus, the normal combustion operation is performed in step S320. According to the ninth embodiment, the switching of the fuel injection frequency of the fuel injection valve 4 is performed without providing a sensor that is described in the fifth to eighth embodiments described above.

Ferner weist bei der neunten Ausführungsform die Verbrennungsvorrichtung den Kraftstoff-Aufprallbereich 9 gleich oder ähnlich demjenigen bei der fünften Ausführungsform auf. Somit wird bei der neunten Ausführungsform die Wirkung der Arbeitsweise gleich oder ähnlich derjenigen bei der oben beschriebenen fünften Ausführungsform erreicht.Further, in the ninth embodiment, the combustion device has the fuel impact region 9 the same as or similar to that in the fifth embodiment. Thus, in the ninth embodiment, the effect of operation the same or similar to that in the fifth embodiment described above is achieved.

Obwohl die vorliegende Erfindung vollständig in Verbindung mit ihren bevor zugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben worden ist, ist zu beachten, dass zahlreiche bzw. verschiedene Änderungen und Modifikationen für den Fachmann ersichtlich sein werden.Although the present invention is fully in connection with its prior preferred embodiments with reference to the accompanying drawings has been described, it should be noted that numerous or different Changes and modifications will be apparent to those skilled in the art.

Bei der oben beschriebenen ersten Ausführungsform trifft der Kraftstoff mit dem Randbereich 9f des Kraftstoff-Strömungslochs 9d des Aufprallelements 9 zusammen. Jedoch ist das Aufprallelement 9 so eingestellt bzw. ausgebildet, dass der Kraftstoff mit der inneren Wand zusammentrifft, die das Kraftstoff- Strömungsloch 9d bildet bzw. begrenzt, das mit dem Randbereich 9f verbunden ist.In the first embodiment described above, the fuel meets the edge region 9 f of the fuel flow hole 9 d of the impact element 9 . However, the impact element 9 is set or designed such that the fuel meets the inner wall which forms or delimits the fuel flow hole 9 d, which is connected to the edge region 9 f.

Bei der oben beschriebenen zweiten Ausführungsform wird in Hinblick auf das Schaltmittel für den Kraftstoffaufprall zum Schalten des Aufprallbetriebs und des aufprallfreien Betriebs des Einspritzkraftstoffs auf der Grundtage der Temperatur innerhalb der Verbrennungskammer 3b der thermische Ausdehnungskoeffizient der Schenkelbereiche 90 des Aufprallelements 9 so eingestellt bzw. gewählt, dass er größer als derjenige des zylindrischen Bereichs 5 ist, der den Flansch bereich 5c aufweist. Jedoch kann bei einer Verbrennungsvorrichtung mit einem Temperatursensor zum Feststellen der Temperatur innerhalb der Verbrennungs kammer 3b und mit einem Betätigungselement zum Einstellen der Position des Kraftstoff-Aufprallelements 9 auf der Grundlage des Signals von dem Tempe ratursensor das Schaltmittel für den Kraftstoffaufprall aus einem elektrischen Mittel, beispielsweise dem Temperatursensor oder einem Betätigungselement, bestehen. Das Schaltmittel für den Kraftstoffaufprall kann aus einem mecha nischen Mittel unter Verwendung eines Materials wie beispielsweise eines Bimetalls oder einer Legierung mit einem Memory-Effekt, bestehen. Alternativ kann ein Betätigungselement, das in dem Kraftstoff-Aufprallelement 9 ange ordnet ist, durch Verwendung einer Betriebsignal-Differenz in der elektromagne tischen Spule 26 des Kraftstoff-Einspritzventils 4 zwischen dem Betrieb während der Zündzeit und dem Betrieb während der normalen Verbrennung betrieben werden.In the second embodiment described above, the thermal expansion coefficient of the leg regions 90 of the impact element 9 is set or selected with regard to the switching means for the fuel impact for switching the impact operation and the impact-free operation of the injection fuel on the basis of the temperature inside the combustion chamber 3 b, that it is larger than that of the cylindrical region 5 , which has the flange region 5 c. However, in a combustion device with a temperature sensor for determining the temperature within the combustion chamber 3 b and with an actuating element for adjusting the position of the fuel impact element 9 on the basis of the signal from the temperature sensor, the switching means for the fuel impact from an electrical means, for example, the temperature sensor or an actuator. The fuel impact switching means may be made of a mechanical means using a material such as a bimetal or an alloy with a memory effect. Alternatively, an actuator, which is arranged in the fuel crash element 9 , can be operated by using an operating signal difference in the electromagnetic coil 26 of the fuel injection valve 4 between the operation during the ignition time and the operation during normal combustion.

Ferner können bei der oben beschriebenen zweiten Ausführungsform der Aufprallbetrieb und der aufprallfreie Betrieb selektiv auf der Grundlage der Temperatur in der Verbrennungskammer 3b oder einer in Bezug auf die Tempe ratur in der Verbrennungskammer 3b verwandten Temperatur eingestellt werden. Hierbei ist die verwandte Temperatur eine Temperatur außerhalb der Verbrennungskammer 3b, eine Temperatur innerhalb des Fahrgastraums, wenn die Verbrennungsvorrichtung bei einer Heizeinheit zum Beheizen des Fahr gastraums Anwendung findet, oder eine Temperatur eines Fahrzeugbauteils, wenn die Verbrennungsvorrichtung bei einer Heizeinheit zum Beheizen des Fahrzeugbauteils Anwendung findet.Further, in the second embodiment described above, the collision operation and the collision-free operation can be selectively set based on the temperature in the combustion chamber 3 b or a temperature related to the temperature in the combustion chamber 3 b. Here, the related temperature is a temperature outside the combustion chamber 3 b, a temperature inside the passenger compartment when the combustion device is used in a heating unit for heating the passenger compartment, or a temperature of a vehicle component when the combustion device is used in a heating unit for heating the vehicle component finds.

Bei der oben beschriebenen vierten Ausführungsform wird das Ventilelement 56 entsprechend dem Druck der Luft bewegt, die durch die Öffnung 51 des Ventil bereichs 52 des Ventilelements 56 hindurchtritt. Jedoch kann ein Betätigungs element zum Einstellen der Position des Ventilelements 56 entsprechend dem Druck der Luft vorgesehen werden, die mittels der Luftpumpe 7 gepumpt wird, und kann das Schaltmittel für den Kraftstoffaufprall aus einem elektrisch ange triebenen Betätigungselement bestehen.In the fourth embodiment described above, the valve element 56 is moved in accordance with the pressure of the air which passes through the opening 51 of the valve region 52 of the valve element 56 . However, an actuator for adjusting the position of the valve member 56 may be provided in accordance with the pressure of the air pumped by the air pump 7 , and the fuel impact switching means may be an electrically driven actuator.

Das Kraftstoff-Aufprallelement 9, das den Vorsprung 9f aufweist, der bei der fünften Ausführungsform beschrieben worden ist, kann Anwendung bei der Verbrennungsvorrichtung finden, die bei der ersten bis vierten Ausführungsform beschrieben worden ist. Bei der oben beschriebenen fünften Ausführungsform ist die Zündkerze 30 in der Verbrennungskammer 3i angeordnet. Jedoch kann die Zündkerze 30 in der Verbrennungskammer 3b angeordnet sein.The fuel impact member 9 having the protrusion 9 f described in the fifth embodiment can be applied to the combustion device described in the first to fourth embodiments. In the fifth embodiment described above, the spark plug 30 is arranged in the combustion chamber 3 i. However, the spark plug 30 can be arranged in the combustion chamber 3 b.

Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen wird die Zündkerze 30 als Zündeinheit verwendet. Jedoch kann als Zündeinheit auch eine Glühkerze verwendet werden. Ferner kann als Einspritzkraftstoff flüssiges Öl, beispiels weise Leichtöl, Lampenöl, Methanol und Benzin, verwendet werden.In the above-described embodiments, the spark plug 30 is used as an ignition unit. However, a glow plug can also be used as the ignition unit. Furthermore, liquid oil, for example light oil, lamp oil, methanol and gasoline, can be used as the injection fuel.

Solche Änderungen und Modifikationen sind als unter den Umfang der vorlie genden Erfindung gemäß deren Definition durch die beigefügten Ansprüche fallend zu verstehen.Such changes and modifications are considered to be under the scope of the ing invention as defined by the appended claims to understand falling.

Claims

1. Combustion device comprising:
a combustion vessel ( 3 ) to form or limit a combustion chamber ( 3 b, 3 i);
a fuel injection unit ( 4 ) having an injection port ( 27 ) for injecting fuel to be introduced into the combustion chamber;
an air supply unit ( 7 ) for supplying air into the combustion chamber;
an ignition unit ( 30 ) for igniting a gas mixed between fuel and air in the combustion chamber; and
a fuel impact unit ( 9 ) which is arranged between the injection opening and the combustion chamber such that only part of the fuel injected from the injection opening of the fuel injection unit coincides with the fuel impact unit and the other part of the fuel from is injected directly into the combustion chamber from the injection opening, wherein a collision with the impact unit is prevented.

2. The combustion device of claim 1, wherein:
the fuel impact unit has a plate region ( 9 c) with a first surface ( 9 a) on the fuel injection side of the fuel injection unit and with a second surface ( 9 b) on the combustion chamber side;
the plate region has an inner wall which forms or delimits a fuel opening ( 9 d) through which fuel which is injected from the fuel injection unit passes; and
the fuel injection unit and the fuel impact unit are arranged such that when fuel injected from the injection port of the fuel injection unit passes through the fuel port, a part of the fuel is introduced into the combustion chamber, with the inner wall meets, and the other part of the fuel is introduced into the combustion chamber through the fuel orifice, preventing coincidence with the inner wall.

3. The combustion device of claim 2, wherein:
the fuel injection unit and the fuel impact unit are arranged such that when fuel injected from the injection port of the fuel injection unit passes through the fuel port, a part of the fuel is introduced into the combustion chamber, with a Edge area ( 9 f) meets between the inner wall and the second surface of the plate area, and the other part of the fuel is introduced into the combustion chamber through the fuel opening, whereby a meeting with the edge area is prevented.

4. The combustion device of claim 1, wherein:
the fuel impact unit has a plate area ( 9 c) with a first surface ( 9 a) on the fuel injection side of the fuel injection unit and with a second surface ( 9 b) on the combustion chamber side;
the plate portion (9 f) projecting an inner wall (9 d), through which fuel is injected from the fuel injection unit, passes through a fuel opening, and a protrusion from the inner wall, comprising; and
the fuel injection unit and the fuel impact unit are arranged such that when fuel injected from the injection port of the fuel injection unit passes through the fuel port, a part of the fuel is introduced into the combustion chamber, with which it is injected Projection of the inner wall meets, and the other part of the fuel is introduced into the combustion chamber through the fuel opening, whereby a meeting with the inner wall and the projection is prevented.

5. Combustion device according to any of claims 1-4, further comprising:
Means for forming or limiting an air duct ( 5 a, 8 , 9 e, 3 f) through which air is introduced into the combustion chamber from the air supply unit,
the air duct being provided around the fuel injection unit.

6. The combustion device according to any of claims 1-5, further comprising:
a detection unit ( 110 , 111 , 112 ) for detecting the combustion state of the gas mixed between fuel from the fuel injection unit and air from the air supply unit within the combustion chamber; and
a control unit ( 32 ) for controlling the operating state of the fuel injection unit in accordance with the combustion state, which is determined by means of the determination unit.

7. The combustion device of claim 6, wherein:
the fuel injection unit has an electromagnetic valve for injecting liquid fuel at a pressure higher than a predetermined pressure; and
the control unit controls the fuel injection frequency of the electromagnetic valve in accordance with the combustion state, which is determined by the determination unit.

8. The combustion device of claim 7, wherein:
when the combustion state of the combustion chamber determined by the determination unit is a predetermined state, the fuel injection frequency of the electromagnetic valve is set higher than a predetermined value; and,
when the combustion state of the combustion chamber, which is determined by the determination unit, is a state other than the predetermined state, the fuel injection frequency of the electromagnetic valve is set lower than the predetermined value.

9. The combustion device of claim 8, wherein:
the determining unit comprises a sensor selected from an oxygen sensor ( 110 ) for determining the oxygen density in the combustion state of the combustion chamber, a temperature sensor ( 111 ) for determining the combustion temperature in the combustion state of the combustion chamber and a luminous intensity sensor ( 112 ) for determining the luminous intensity in the combustion state the combustion chamber;
when the detection unit is an oxygen sensor, the fuel injection frequency is set higher than the predetermined value when the oxygen density detected by the oxygen sensor is higher than a predetermined density;
when the detection unit is a temperature sensor, the fuel injection frequency is set higher than the predetermined value when the temperature detected by the temperature sensor is lower than a predetermined temperature; and
when the detection unit is a luminous intensity sensor, the fuel injection frequency is set higher than the predetermined value when the luminous intensity, which is detected by the luminous intensity sensor, is higher than a predetermined intensity.

10. Combustion device according to any of claims 1-5, further comprising:
a detection unit ( 113 ) for detecting the atmospheric temperature outside the combustion chamber; and
a control unit ( 32 ) for controlling the operating state of the fuel injection unit according to the atmospheric temperature, which is determined by means of the determination unit, wherein:
the fuel injection unit has an electromagnetic valve for injecting liquid fuel at a pressure higher than a predetermined pressure; and
the control unit controls the fuel injection frequency of the electromagnetic valve higher than a predetermined value when the atmospheric temperature detected by the detection unit is lower than a predetermined temperature.

11. Combustion device according to any of claims 1-10, wherein:
the fuel injection unit has an electromagnetic valve for injecting liquid fuel at a pressure higher than a predetermined value;
the fuel injection unit is arranged so that fuel is injected from the injection port at a predetermined injection angle;
the ignition unit has an ignition area for generating an ignition; and
the ignition area is arranged on the inside or outside of the predetermined injection angle of the fuel which is injected from the injection opening.

12. Combustion device according to any of claims 1-4, further comprising:
a partition element ( 3 g) for dividing the combustion chamber into an air mixing space ( 3 i) on one side of the injection opening and into a combustion space ( 3 b) which is provided downstream of the mixing space in such a way that it communicates with the mixing space ;
wherein the air supply unit is arranged for supplying air directly into both the combustion space and the mixing space;
the amount of air that is introduced into the mixing space is adjusted so that the mixed gas reaches a fuel-rich state; and
the ignition unit is arranged in the mixing room.

13. The combustion device of claim 12, wherein:
the combustion vessel has a wall area for forming or delimiting the mixing space; and
the wall area has a vertical sectional shape where the width dimension gradually increases toward the combustion chamber downstream of the mixing room.

14. The combustion device of claim 12, further comprising:
Means for forming an air supply duct ( 3 f) around a first wall area to form or delimit the mixing space and a second wall area to form the combustion space;
wherein the air supply unit is arranged for introducing air from the air supply unit into the air supply duct; and
the second wall area has an opening through which air is introduced directly into the combustion chamber from the air supply duct.

15. Combustion device according to any one of claims 12-14, wherein the partition element has an opening ( 3 h) through which the mixing space and the combustion space communicate with each other.

16. The combustion device of claim 15, further comprising:
a porous element ( 3 e) for the temporary absorption of liquid fuel and for the vaporization of the liquid fuel, the porous element being arranged on the partition element on one side of the mixing space.

17. A combustion device according to any of claims 1-5, further comprising:
a control unit ( 32 ) for controlling the operating state of the fuel injection unit, wherein:
the fuel injection unit has an electromagnetic valve for injecting liquid fuel at a pressure higher than a predetermined pressure;
the control unit controls the fuel injection frequency of the fuel injection unit to a value higher than a predetermined value until a certain time has passed after the fuel injection unit starts operating; and
the control unit controls the fuel injection frequency of the fuel injection unit to a value lower than the predetermined value after the predetermined time has passed.

18. Combustion device comprising:
a combustion vessel ( 3 ) to form or limit a combustion chamber ( 3 b, 3 i);
a fuel injection unit ( 4 ) having an injection port ( 27 ) for injecting fuel to be introduced into the combustion chamber;
an air supply unit ( 7 ) for supplying air into the combustion chamber;
an ignition unit ( 30 ) for igniting a gas mixed between fuel and air in the combustion chamber; and
a fuel-impact switching unit ( 9 , 90 , 5 ) with a fuel-impact element ( 9 ) which is arranged between the injection opening and the combustion chamber; and
a control unit ( 32 ) for controlling the fuel impact switch unit for selectively setting an impact mode in which fuel injected from the fuel injection unit is introduced into the combustion chamber while meeting the impact member, and one Impact-free mode in which fuel injected from the fuel injection unit is introduced into the combustion chamber without meeting the impact element in accordance with the temperature inside the combustion chamber or a temperature related to the temperature in the combustion chamber.

19. The combustion device of claim 18, wherein:
the control unit controls the fuel crash switching unit to set the crash mode when the temperature of the combustion chamber is a normal temperature; and
the control unit controls the fuel-impact switching unit for setting the impact-free operating mode when the temperature of the combustion chamber is higher than the normal temperature by a predetermined temperature.

20. The combustion device of claim 19, wherein:
the fuel-impact switching unit further comprises a support element ( 5 b) for supporting the impact element; and
the impact element has a coefficient of thermal expansion which is selected to be relatively larger than that of the support element, so that the relative position between the impact element and the injection opening of the fuel injection unit is changed due to the thermal expansion of the impact element in accordance with a change in the temperature within the combustion chamber, a coincidence of fuel injected from the injection port with the impact member is prevented when the impact member is located near the injection port and fuel injected from the injection port with the impact member when the impact member is from the injection opening is arranged remotely.

21. The combustion device of claim 19, wherein:
the fuel-impact switching unit further comprises a support element ( 5 b) for supporting the impact element and a strut element ( 90 ) between the impact element and the support element; and
the strut element has a coefficient of thermal expansion which is selected to be larger than that of the support element and the impact element, so that
the relative position between the impact element and the injection opening of the fuel injection unit is changed due to the thermal expansion of the strut element in accordance with a change in the temperature within the combustion chamber, a coincidence of fuel that is injected from the injection opening prevents the impact element, when the impact member is located near the injection port and fuel injected from the injection port meets the impact member when the impact member is located away from the injection port.

22. Combustion device according to any of claims 18-21, further comprising:
Means for forming or limiting an air duct ( 5 a, 5 b, 8 , 9 e, 3 f) through which air is introduced into the combustion chamber from the air supply unit,
the air duct being provided around the fuel injection unit.

23. The combustion device of any of claims 18-22, further comprising:
a detection unit ( 110 , 111 , 112 ) for detecting the combustion state of the gas mixed between fuel from the fuel injection unit and air from the air guide unit within the combustion chamber, wherein:
the control unit controls the operating state of the fuel injection unit according to the combustion state determined by the detection unit;
the fuel injection unit has an electromagnetic valve for injecting liquid fuel at a pressure higher than a predetermined pressure; and
the control unit controls the fuel injection frequency of the electromagnetic valve according to the combustion state, which is determined by means of the determination unit.

24. The combustion device of claim 23, wherein:
when the combustion state of the combustion chamber determined by the determination unit is a predetermined state, the fuel injection frequency of the electromagnetic valve is set higher than a predetermined value; and
when the combustion state of the combustion chamber, which is determined by the determination unit, is a state other than the predetermined state, the fuel injection frequency of the electromagnetic valve is set lower than the predetermined value.

25. Combustion device according to any of claims 18-22, further comprising:
a determining unit ( 113 ) for determining the atmospheric temperature outside the combustion chamber, wherein:
the control unit controls the operating state of the fuel injection unit in accordance with the atmospheric temperature determined by the detection unit;
the fuel injection unit has an electromagnetic valve for injecting liquid fuel at a pressure higher than a predetermined pressure; and
the control unit controls the fuel injection frequency of the electromagnetic valve to a value higher than a predetermined value when the atmospheric temperature detected by the detection unit is lower than a predetermined temperature.

26. The combustion device of any of claims 18-25, wherein:
the fuel injection unit has an electromagnetic valve for injecting liquid fuel at a pressure higher than a predetermined pressure;
the fuel injection unit is arranged so that fuel is injected from the injection port at a predetermined angle;
the ignition unit has an ignition area for generating an ignition; and
the ignition area is arranged on the inside or outside of the predetermined injection angle of the fuel which is injected from the injection opening.

27. Combustion device according to any of claims 18-21, further comprising:
a partition element ( 3 g) for dividing the combustion chamber into an air mixing space ( 3 i) on one side of the injection opening and into a combustion space ( 3 b) which is provided downstream of the mixing space in such a way that it communicates with the mixing space ;
wherein the air supply unit is arranged for supplying air directly into both the combustion space and the mixing space;
the amount of air that is introduced into the mixing space is adjusted so that the mixed gas reaches a fuel-rich state; and
the ignition unit is arranged in the mixing room.

28. The combustion device of claim 27, further comprising:
Means for forming an air supply duct ( 3 f) around a first wall area to form or delimit the mixing space and a second wall area to form the combustion space;
wherein the air supply unit is arranged for introducing air from the air supply unit into the air supply duct; and
the second wall area has an opening through which air is introduced directly into the combustion chamber from the air supply duct.

29. The combustion device of claim 27, further comprising:
a porous element ( 3 e) for the temporary absorption of liquid fuel and for the vaporization of the liquid fuel, the porous element being arranged on the partition element on one side of the mixing space.

30. Combustion device according to any of claims 18-22, wherein:
the fuel injection unit has an electromagnetic valve for injecting liquid fuel at a pressure higher than a predetermined pressure;
the control unit controls the fuel injection frequency of the fuel injection unit to a value higher than a predetermined value until a certain time has passed after the fuel injection unit starts operating; and
the control unit controls the fuel injection frequency of the fuel injection unit to a value lower than the predetermined value after the predetermined time has passed.

31. Combustion device comprising:
a combustion vessel ( 3 ) to form or limit a combustion chamber ( 3 b, 3 i);
a fuel injection unit ( 4 ) having an injection port ( 27 ) for injecting fuel to be introduced into the combustion chamber;
an air supply unit ( 7 ) for supplying air into the combustion chamber;
an ignition unit ( 30 ) for igniting a gas mixed between fuel and air in the combustion chamber; and
a fuel-impact switching unit ( 9 , 90 , 53 , 56 ) with a fuel-impact element ( 9 ) which is arranged between the injection opening and the combustion chamber; and
a control unit ( 32 ) for controlling the fuel impact switch unit for selectively setting an impact mode in which fuel injected from the fuel injection unit is introduced into the combustion chamber while meeting the impact member, and one Impact-free mode, in which fuel, which is injected from the fuel injection unit, is introduced into the combustion chamber without meeting the impact element in accordance with the pressure of the air from the air supply unit.

32. The combustion device of claim 31, wherein:
the control unit controls the fuel impact switch unit for setting the impact mode when the pressure of the air of the air supply unit is lower than a predetermined pressure; and
the control unit controls the fuel-impact switching unit for setting the impact-free operating mode when the pressure of the air of the air supply unit is higher than the predetermined pressure.

33. The combustion device of claim 32, wherein:
the fuel impingement switch further includes a valve member ( 56 ) having a first wall area used as the fuel impingement member to define a fuel port ( 50 ) through which fuel passes from the injection port, and having a has a second wall area for forming or delimiting an air opening ( 51 , 54 ) through which air passes from the air supply unit;
the valve element is movable relative to the fuel injection unit in accordance with a change in the pressure of the air passing through the air opening;
the valve element is adjusted such that the relative position between the impact element and the injection opening of the fuel injection unit is changed by the change in the pressure of the air that passes through the air opening;
the valve member is operated to inject fuel injected from the injection port into the combustion chamber, preventing the collision with the impact member when the pressure of the air passing through the air port is higher than the predetermined pressure ; and
the valve member is operated to inject fuel injected from the injection port into the combustion chamber, meeting the impact member when the pressure of the air passing through the air port is lower than the predetermined pressure.

34. The combustion device of claim 33, wherein:
the valve element has a valve region ( 52 ) on the fuel injection side of the fuel injection unit, a support region ( 60 a) for supporting the valve region and a spring region ( 53 ) which is arranged between the valve region and the fuel injection side of the fuel injection unit, for pushing the valve area toward the support area;
the valve portion has the fuel port through which fuel injected from the injection port of the fuel injection unit passes and the air port through which air passes from the air supply unit;
the support region has an opening ( 62 ) which communicates with the fuel opening and the air opening;
the valve portion is moved away from the support portion toward the fuel injection unit, counteracting the urging force of the spring portion so that fuel injected from the injection port is introduced into the combustion chamber, thereby meeting the impact member is prevented when the pressure of the air passing through the air opening is higher than the predetermined pressure; and
the valve portion is moved close to the support portion away from the fuel injection unit by the urging force of the spring portion, so that fuel injected from the injection port is introduced into the combustion chamber, meeting the impact member when the Pressure of the air passing through the air opening is lower than the predetermined pressure.

35. Combustion device according to any of claims 31-34, further comprising:
a detection unit ( 110 , 111 , 112 ) for detecting the combustion state of the gas mixed between fuel from the fuel injection unit and air from the air guide unit within the combustion chamber, wherein:
the control unit controls the operating state of the fuel injection unit according to the combustion state determined by the detection unit;
the fuel injection unit has an electromagnetic valve for injecting liquid fuel at a pressure higher than a predetermined pressure; and
the control unit controls the fuel injection frequency of the electromagnetic valve according to the combustion state, which is determined by means of the determination unit.

36. Combustion device according to any of claims 31-34, further comprising:
a determining unit ( 113 ) for determining the atmospheric temperature outside the combustion chamber, wherein:
the control unit controls the operating state of the fuel injection unit in accordance with the atmospheric temperature determined by the detection unit;
the fuel injection unit has an electromagnetic valve for injecting liquid fuel at a pressure higher than a predetermined pressure; and
the control unit controls the fuel injection frequency of the electromagnetic valve to a value higher than a predetermined value when the atmospheric temperature detected by the detection unit is lower than a predetermined temperature.

37. Combustion device according to any of claims 31-36, wherein:
the fuel injection unit has an electromagnetic valve for injecting liquid fuel at a pressure higher than a predetermined pressure;
the fuel injection unit is arranged so that fuel is injected from the injection port at a predetermined angle;
the ignition unit has an ignition area for generating an ignition; and
the ignition area is arranged on the inside or outside of the predetermined injection angle of the fuel which is injected from the injection opening.

38. Combustion device according to any of claims 31-34, further comprising:
a partition element ( 3 g) for dividing the combustion chamber into an air mixing space ( 3 i) on one side of the injection opening and into a combustion space ( 3 b) which is provided downstream of the mixing space in such a way that it communicates with the mixing space ;
wherein the air supply unit is arranged for supplying air directly into both the combustion space and the mixing space;
the amount of air that is introduced into the mixing space is adjusted so that the mixed gas reaches a fuel-rich state; and
the ignition unit is arranged in the mixing room.

39. The combustion device of claim 38, further comprising:
Means for forming an air supply duct ( 3 f) around a first wall area to form or delimit the mixing space and a second wall area to form the combustion space;
wherein the air supply unit is arranged for introducing air from the air supply unit into the air supply duct; and
the second wall area has an opening through which air is introduced directly into the combustion chamber from the air supply duct.

40. Combustion device according to any of claims 31-34, wherein:
the fuel injection unit has an electromagnetic valve for injecting liquid fuel at a pressure higher than a predetermined pressure;
the control unit controls the fuel injection frequency of the fuel injection unit to a value higher than a predetermined value until a certain time has passed after the fuel injection unit starts operating; and
the control unit controls the fuel injection frequency of the fuel injection unit to a value lower than the predetermined value after the predetermined time has passed.